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，哺乳动物心肌细胞从细胞周期中不可逆地退出并被终极区分。出生后不久，哺乳动物心肌细胞中不可逆的细胞周期的遗传提示仍然在很大程度上未知。我们检查了胎儿 - 炎性转变期间对哺乳动物心脏的氧化应激是否会导致心肌细胞的增殖活性和末端分化的变化。在胎儿 - 神经过渡期间，尤其是出生后，清除活性氧（ROS）导致增殖活性的增加，双核心肌细胞的比率降低。培养的心肌细胞中ROS的暴露增加了p38 MAPK的活性和Connexin43（CX43）的表达。不仅使用siRNA敲低CX43，而且对p38 MAPK活性的抑制也会导致心肌细胞中ROS的产生显着降低。这项研究表明，ROS诱导的阳性反馈回路ROS-P38 MAPK-MTCX43用于出生后不久的p38 MAPK持续激活，可能导致哺乳动物心肌细胞中细胞分裂和双核的丧失。

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.

北海道大学・大学院情報科学研究科・細胞情報工学研究室

北海道大学信息科学研究生院细胞信息工学研究室