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．

这项研究比较了冬眠和非吸收哺乳动物之间的心肌细胞，并旨在阐明冬眠哺乳动物中T导管膜维持的机制。冬眠哺乳动物中心肌细胞的T管膜不仅在冬眠过程中，而且在不释放期间也发现。因此，目前尚不清楚冬眠哺乳动物的T管膜结构是否可以承受低温和低动力载荷甚至在冬眠前甚至与非裂动的动物有所不同，或者它是否具有仅在休眠期间施加的独特维护机制。因此，今年，我们研究了冬眠性哺乳动物中T导管膜的结构是否与非自由化哺乳动物大鼠区分区域的冬眠哺乳动物中的非自由哺乳动物的结构不同。首先，用正常饲养的非仓鼠和大鼠的心脏分离的心肌细胞的膜用FM4-64染色，并使用共聚焦激光显微镜观察到。当分析获得的图像的频率并量化T管膜的周期性时，在周期性或两只动物之间没有发现显着差异。接下来，为了研究T管膜的鲁棒性差异，通过将分离的心肌细胞放置在低湿度环境中，将瞬时拉伸负荷施加到细胞膜上。结果，在仓鼠和大鼠之间T管膜的塌陷程度中未观察到显着差异。这些结果表明，在非杀菌哺乳动物期间，冬眠哺乳动物的T管膜与非释放哺乳动物之间的结构和机械差异很少。从以上，已经提出，冬眠哺乳动物的心肌细胞的T管膜没有不容易从非自由化中破裂的特性，而是有一种维护机制，可以在冬眠过程中起作用。与使用孤立心肌细胞的研究并行，我们创造了一个栖息地环境，可以控制白天和温度的时间，以诱导仓鼠的人工冬眠。

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