Oxidative stress during fetal-neonatal transition and the formation of a positive-feedback loop for the terminal differentiation of mammalian cardiomyocytes.

胎儿-新生儿过渡期间的氧化应激以及哺乳动物心肌细胞终末分化的正反馈环的形成。

• 批准号: 22300148
• 负责人: KAWAHARA Koichi
• 金额: $ 11.32万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22300148/
• 关键词: 心筋細胞; 細胞周期; 酸化ストレス; 正帰還ループ; 増殖能喪失

Shortly after birth, mammalian cardiomyocytes irreversibly exit from the cell cycle and become terminally differentiated. The genetic cues for the irreversible exit from the cell cycle in mammalian cardiomyocytes soon after birth remain largely unknown. We examined whether and if so how oxidative stress to mammalian hearts during fetal-neonatal transition produces changes in the proliferative activity and terminal differentiation of cardiomyocytes. Scavenging of reactive oxygen species (ROS) during fetal-neonatal transition, especially after birth, resulted in an increase in the proliferative activity and a decrease in the ratio of binucleated cardiomyocytes. Exposure to ROS in cultured cardiomyocytes increased the activity of p38 MAPK and the expression of connexin43 (Cx43). Not only knockdown of Cx43 using siRNA but also the inhibition of p38 MAPK activity resulted in a significant decrease in the production of ROS in cardiomyocytes. This study demonstrated that the ROS-induced formation of a positive-feedback loop ROS-p38 MAPK-mtCx43 for the sustained activation of p38 MAPK soon after birth possibly contributes to the loss of cell division and binucleation in mammalian cardiomyocytes.

出生后不久，哺乳动物心肌细胞不可逆地退出细胞周期，并成为终末分化。哺乳动物心肌细胞在出生后不久就不可逆转地退出细胞周期的遗传线索在很大程度上仍然未知。我们研究了在胎儿-新生儿过渡期，哺乳动物心脏的氧化应激是否以及如何引起心肌细胞增殖活性和终末分化的变化。在胎儿-新生儿过渡期，特别是出生后，清除活性氧（ROS），导致增殖活性的增加和双核心肌细胞的比例下降。培养的心肌细胞暴露于活性氧后，p38 MAPK活性和连接蛋白43（Cx43）表达增加。不仅使用siRNA敲低Cx43，而且抑制p38 MAPK活性导致心肌细胞中ROS的产生显著减少。本研究表明，ROS诱导形成的正反馈环ROS-p38 MAPK-mtCx 43的持续激活p38 MAPK出生后不久可能有助于细胞分裂和双核的哺乳动物心肌细胞的损失。

项目成果

Gender differences in hand stability assessed in normal young people

正常年轻人手稳定性的性别差异评估

• 发表时间: 2011
• 期刊: Ergonomics
• 影响因子: 2.4
• 作者: Endo;H. and Kawahara;K.
• 通讯作者: K.

原子間力顕微鏡を用いた正常・老化・不死化細胞の力学統計解析

使用原子力显微镜对正常、老化和永生化细胞进行机械和统计分析

• 发表时间: 2010
• 作者: 張珂;及川晴義;石川弘一郎;黒田眞司;山崎昌一;水谷祐輔,蔡萍根,土屋雅博,河原剛一,岡嶋孝治
• 通讯作者: 水谷祐輔,蔡萍根,土屋雅博,河原剛一,岡嶋孝治

Rheological Properties of Growth-Arrested Fibroblast Cells under Serum Starvation Measured by Atomic Force Microscopy

原子力显微镜测量血清饥饿条件下生长停滞的成纤维细胞的流变特性

• 发表时间: 2011
• 期刊: Jpn. J. Appl. Phys
• 作者: A. Miyaoka;Y. Mizutani;M. Tsuchiya;K. Kawahara and T. Okajima
• 通讯作者: K. Kawahara and T. Okajima

In: Proceedings ofthe IFMBE 37, Jobbagy, A. (Ed.), Springer-Verlag, Berlin

载于：IFMBE 37 论文集，Jobbagy, A.（编辑），Springer-Verlag，柏林

• 发表时间: 2011
• 作者: Kawahara;K. and Matsuyama;D.
• 通讯作者: D.

成ラット単離心筋細胞の高頻度電気刺激による細胞内Ca^<2+>およびMg^<2+>のダイナミクス

高频电刺激成年大鼠离体心肌细胞内Ca^<2+>和Mg^<2+>的动态

• 发表时间: 2010
• 期刊: 電子情報通信学会技術研究報告
• 作者: 五十嵐博之;他
• 通讯作者: 他