医科学専攻 保健学専攻

Clinical Physiology臨床生理検査学

  • カルシウム波
  • 不整脈
  • 肺高血圧

STAFF

Professor

  • Minra, MasahitoProfessor. 三浦 昌人 教授

Other Faculty / Staff

  • Sato, Haruka
    Assistant Prof. 佐藤 遥 助教

CONTACT

TEL:+81-22-717-7920
E-MAIL:mmiura*med.tohoku.ac.jp
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OUTLINE

In Japan, almost 60,000 people suddenly die chiefly due to lethal arrhythmias, but we have no effective therapy except for ICD implantation. This department investigates how arrhythmias occur in diseased hearts and has reported the mechanism underlying the occurrence of arrhythmias as follows: (1) In diseased hearts with non-uniform contraction, Ca2+ dissociated from the myofilaments by muscle shortening during the relaxation phase induces Ca2+ waves and causes arrhythmias; (2) Inhibition of Cx43 hemichannels in the inner mitochondrial membrane increases Ca2+ sparks from the sarcoplasmic reticulum and causes arrhythmias; (3) Elevation of glucose level increases the occurrence of arrhythmias through activation of calcium/calmodulin-dependent protein kinase??. In this department, we focus on intracellular Ca2+ dynamics, investigating how lethal arrhythmias occur in diseased hearts using rat and mouse ventricular muscle.

陳旧性心筋梗塞や拡張型心筋症などの病的心筋では催不整脈性が亢進し、これが心臓突然死に繋がる事が知られています。このような病的心筋における催不整脈性亢進の機序として、カルシウム調節蛋白質の発現量とその細胞内分布の変化などが報告されています。しかし、心臓はギャップ結合を介した機能的合胞体であり、遺伝子レベル・蛋白レベル・細胞レベルの研究からだけでは捉えきれない機能的合胞体ならではの機序を併せて考えていく必要があります。当研究室では、まず初めに細胞レベル、次に組織レベルの研究を通して、以下のような催不整脈性の亢進機序を解明してきました。
1)病的心筋の不均一収縮領域における収縮蛋白からのカルシウム解離がカルシウム波の誘発を介して不整脈の発生に関与すること、2)ミトコンドリア内膜コネキシン43の阻害が筋小胞体からのカルシウム・スパーク頻度を増加させ、不整脈の発生に関与すること、3)グルコース値の上昇がカルシウム・カルモジュリン依存性タンパク質キナーゼ??の活性化を介して不整脈の発生に関与することを明らかにしました。今後も心臓突然死の発生機序の解明を目指して更に努力を続けていきたいと思います。

  • Laboratory
    研究室

  • Experimental setup
    実験セットアップ

  • Event in our department
    研究室の催し

ARTICLE

Sato H, et al. Roles of stretch-activated channels and NADPH oxidase 2 in the induction of twitch contraction by muscle stretching in rat ventricular muscle. Pflügers Arch 474:355–363, 2022.
doi: 10.1007/s00424-021-02657-5

Miura M, et al. Effect of transient elevation of glucose on contractile properties in non-diabetic rat cardiac muscle. Heart Vessels. 36:568-576, 2021.
doi: 10.1007/s00380-020-01726-6.

Miura M, et al. Transient elevation of glucose increases arrhythmia susceptibility in non-diabetic rat trabeculae with nonuniform contraction. Circ J. 84:551-558,2020.
doi: 10.1253/circj.CJ-19-0715.

Miura M, et al. Regional increase in ROS within stretched region exacerbates arrhythmias in rat trabeculae with nonuniform contraction. Pflugers Arch 470:1349 1357,2018.
doi.org/10.1007/s00424-018-2152-x

Miura M, et al. Effect of myofilament Ca2+ sensitivity on Ca2+ wave propagation in rat ventricular muscle. J Mol Cell Cardiol. 84:162-169, 2015.
doi: 10.1016/j.yjmcc.2015.04.027.

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