冬眠中の心筋細胞のT管膜維持機構の解明による革新的心不予防法の創出

阐明冬眠期间心肌细胞T管膜维持机制，创建预防心力衰竭的创新方法

• 批准号: 22K19934
• 负责人: 氏原 嘉洋
• 金额: $ 4.08万
• 依托单位: Nagoya Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-06-30 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K19934/
• 关键词: 冬眠; 心筋細胞; T管膜; ハムスター; ラット; 低温; 低力学負荷

本研究は，冬眠哺乳類と非冬眠哺乳類の心筋細胞を比較し，冬眠哺乳類に備わるT管膜維持機構の解明を目指している．冬眠哺乳類の心筋細胞のT管膜は，冬眠時だけではなく非冬眠時においての知見も乏しい．そのため，低温・低力学負荷に耐えうる冬眠哺乳類のT管膜構造は，冬眠前から非冬眠動物と異なるのか，それとも冬眠時にのみ発揮される独自の維持機構を備えるのか不明である．そこで本年度は，冬眠哺乳類に備わるT管膜維持機構の解明の第一歩として，冬眠哺乳類ハムスターの非冬眠時におけるT管膜の構造は，非冬眠哺乳類ラットと異なるのか検証した．まず，通常飼育した非冬眠時のハムスターとラットの心臓から単離した心筋細胞の膜をFM4-64で染色し，共焦点レーザ顕微鏡で観察した．取得した画像を周波数解析し，T管膜の周期性を定量化したところ，両動物間のT管膜の周期性や存在する間隔に大きな違いはみられなかった．次に，T管膜の頑丈さの違いを調べるために，単離心筋細胞を低浸透圧環境下に置くことで細胞膜に瞬間的な引張負荷を与えた．その結果，ハムスターとラットのT管膜の崩壊度に顕著な差は認められなかった．これらのことから，非冬眠時において，冬眠哺乳類と非冬眠哺乳類のT管膜には，構造的・力学的差異はほとんどないことが示唆された．以上より，冬眠哺乳類の心筋細胞のT管膜は，非冬眠時から壊れにくい特性を有するのではなく，冬眠時に機能する維持機構が存在することが示唆された．単離心筋細胞を用いた研究と並行して，ハムスターの人工冬眠を誘導するための日照時間および温度のコントロール可能な飼育環境を構築した．

This study aims to compare the cardiac muscle cells of hibernating mammals with those of non-hibernating mammals and to elucidate the mechanisms of T-tube membrane maintenance in hibernating mammals. In hibernating mammals, the T-tube membrane of the cardiac muscle cells changes during hibernation and during non-hibernation. The structure of T-tube membrane of hibernating mammals is different from that of non-hibernating animals before hibernation, and its maintenance mechanism is unknown during hibernation. This year, the first step in understanding the T-tube membrane maintenance mechanism of hibernating mammals is to investigate the structure of T-tube membrane of hibernating mammals during non-hibernation. The membrane of the cardiac muscle cells was stained FM4-64 and observed by confocal microscopy. To obtain the periodic wave number analysis of the image, the periodicity of the T tube film is quantified, and the periodic interval of the T tube film between animals is large. Second, the T tube membrane is not stable, and the tension load is not stable. As a result, the T-tube film is broken and the difference is recognized. The difference in structure and mechanics between hibernating mammals and non-hibernating mammals in T-tube membrane during non-hibernation. The T-tube membrane of the cardiac muscle cells of hibernating mammals has the characteristics of non-hibernation and the maintenance mechanism of hibernation. The study on the application of centrifugal muscle cells and the construction of artificial hibernation induced by sunlight and temperature

项目成果

心臓の構造的・機能的成熟におけるTRPV2の役割

TRPV2 在心脏结构和功能成熟中的作用

• 发表时间: 2023
• 作者: 萩原 諒;山本 岳洋;Dong Yubing，氏原 嘉洋，Chen Yanzhu，片野坂 公明，成瀬 恵治，片野坂 友紀
• 通讯作者: Dong Yubing，氏原 嘉洋，Chen Yanzhu，片野坂 公明，成瀬 恵治，片野坂 友紀

NCX1がハムスター精子の超活性化運動を制御する

NCX1控制仓鼠精子的超活性运动

• 发表时间: 2022
• 作者: Tsuchiya Atsunori;Terai Shuji;Horiguchi Ikki;Homma Yasuhiro;Saito Atsuhiro;Nakamura Norimasa;Sato Yoji;Ochiya Takahiro;Kino-oka Masahiro;Dong Yubing，氏原 嘉洋，Chen Yanzhu，片野坂 公明，成瀬 恵治，片野坂 友紀;竹井 元，小椋 悠平，氏原 嘉洋，外山 史，林 啓太朗，藤田 朋恵
• 通讯作者: 竹井 元，小椋 悠平，氏原 嘉洋，外山 史，林 啓太朗，藤田 朋恵