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講演抄録/キーワード
講演名 2010-03-11 11:05
成ラット単離心筋細胞の高頻度電気刺激による細胞内Ca2+およびMg2+のダイナミクス
五十嵐博之水谷祐輔岩淵禎弘松山大輔河原剛一北大MBE2009-123
抄録 (和) 心臓の洞調律が崩れる不整脈のうち、心室頻拍や心室細動といった心室性不整脈は心臓突然死の直接的な原因であると考えられている。多くの心室細動は心室頻拍から移行することによって発生するが、その遷移のメカニズムについては明確になっていない。本研究室ではこれまで、ランゲンドルフ灌流心を用い、心室頻拍から心室細動への遷移に細胞内ATPバランスの変化が関係していることを示してきた。そこで本研究では、単離した心筋細胞を用いて、高頻度電気刺激中の細胞内Ca2+およびMg2+のダイナミクスを計測し、細胞内Mg2+濃度変化より細胞内ATP濃度の変化を推定した。高頻度電気刺激中のCa2+およびMg2+ダイナミクスの解析によって、高頻度刺激中には細胞内イオンホメオスタシスが破綻しており、また細胞内ATPの急激な減少が生じている可能性が明らかになった。このことから高頻度電気刺激を受けた細胞内では、ミトコンドリア内での酸化的リン酸化によるATP合成機構になんらかの変調が起きている可能性が示唆された。 
(英) Ventricular fibrillation (VF) and reentrant ventricular tachycardia (VT) are the major immediate causes of sudden cardiac death. Whereas VT is considered a rapid but well organized process, VF has been described as turbulent cardiac electrical activity, resulting from the random and aperiodic propagation of multiple independent wavelets throughout the cardiac muscle. Clinical studies have shown that VF is almost always preceded by VT of variable duration, from a few to many beats. However, the manner in which VT converts to VF, or vice versa is not yet fully understood despite more than a century of intensive study. We have previously demonstrated that the perfusion of isolated hearts with ruthenium red (RR), a blocker of the mitochondrial Ca2+ uniporter, converts pacing-induced sustained VF to VT. In addition, we have also demonstrated that the perfusion of isolated rat hearts with RR during sustained VF results in the close balance between myocardial energy supply and demand, suggesting that the balance was lost during VF, leading to the significant decrease of cellular ATP in the myocardium during VF. In this study, we investigated whether high-frequency electrical stimulation affected the intracellular concentration of Ca2+ and Mg2+ dynamics in isolated adult rat cardiomyocytes. The present study revealed that the persistent high-frequency stimulation resulted in the collapse in an ionic homeostasis in cardiomyocytes. In addition, the intracellular concentration of Mg2+ increased significantly in association with the high-frequency stimulation –induced hypercontraction, suggesting that the myocardial ATP content was markedly reduced during the stimulation.
キーワード (和) 心筋細胞 / 電気刺激 / 収縮 / [Ca2+]i / [Mg2+]i / / /  
(英) cardiomyocytes / electrical stimulation / contraction / [Ca2+]i / [Mg2+]i / / /  
文献情報 信学技報, vol. 109, no. 460, MBE2009-123, pp. 123-125, 2010年3月.
資料番号 MBE2009-123 
発行日 2010-03-02 (MBE) 
ISSN Print edition: ISSN 0913-5685  Online edition: ISSN 2432-6380
著作権に
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技術研究報告に掲載された論文の著作権は電子情報通信学会に帰属します.(許諾番号:10GA0019/12GB0052/13GB0056/17GB0034/18GB0034)
PDFダウンロード MBE2009-123

研究会情報
研究会 NC MBE  
開催期間 2010-03-09 - 2010-03-11 
開催地(和) 玉川大学 
開催地(英) Tamagawa University 
テーマ(和) 一般 
テーマ(英) General 
講演論文情報の詳細
申込み研究会 MBE 
会議コード 2010-03-NC-MBE 
本文の言語 日本語 
タイトル(和) 成ラット単離心筋細胞の高頻度電気刺激による細胞内Ca2+およびMg2+のダイナミクス 
サブタイトル(和)  
タイトル(英) Changes in the concentrations of Ca2+ and Mg2+ induced by high-frequency electrical stimulation in adult rat cardiomyocytes. 
サブタイトル(英)  
キーワード(1)(和/英) 心筋細胞 / cardiomyocytes  
キーワード(2)(和/英) 電気刺激 / electrical stimulation  
キーワード(3)(和/英) 収縮 / contraction  
キーワード(4)(和/英) [Ca2+]i / [Ca2+]i  
キーワード(5)(和/英) [Mg2+]i / [Mg2+]i  
キーワード(6)(和/英) /  
キーワード(7)(和/英) /  
キーワード(8)(和/英) /  
第1著者 氏名(和/英/ヨミ) 五十嵐 博之 / Hiroyuki Igarashi / イガラシ ヒロユキ
第1著者 所属(和/英) 北海道大学 (略称: 北大)
Hokkaido University (略称: Hokkaido Univ.)
第2著者 氏名(和/英/ヨミ) 水谷 祐輔 / Yusuke Mizutani / ミズタニ ユウスケ
第2著者 所属(和/英) 北海道大学 (略称: 北大)
Hokkaido University (略称: Hokkaido Univ.)
第3著者 氏名(和/英/ヨミ) 岩淵 禎弘 / Sadahiro Iwabuchi / イワブチ サダヒロ
第3著者 所属(和/英) 北海道大学 (略称: 北大)
Hokkaido University (略称: Hokkaido Univ.)
第4著者 氏名(和/英/ヨミ) 松山 大輔 / Daisuke Matsuyama / マツヤマ ダイスケ
第4著者 所属(和/英) 北海道大学 (略称: 北大)
Hokkaido University (略称: Hokkaido Univ.)
第5著者 氏名(和/英/ヨミ) 河原 剛一 / Koichi Kawahara / カワハラ コウイチ
第5著者 所属(和/英) 北海道大学 (略称: 北大)
Hokkaido University (略称: Hokkaido Univ.)
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講演者
発表日時 2010-03-11 11:05:00 
発表時間 25 
申込先研究会 MBE 
資料番号 IEICE-MBE2009-123 
巻番号(vol) IEICE-109 
号番号(no) no.460 
ページ範囲 pp.123-125 
ページ数 IEICE-3 
発行日 IEICE-MBE-2010-03-02 


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