心臓の傷痕組織にある線維芽細胞は,心臓の興奮性と心律動乱を直接制御する

科学分野:

• 心血管生物学
• 心臓の電気生理学
• 再生医療

背景:

• 心臓の損傷は,主に線維芽細胞で構成される傷痕組織の形成につながる.
• 繊維芽細胞は,心臓筋細胞と電気的に相互作用することができます.
• この相互作用は,心律不整症における潜在的な役割を示唆しているが,体内での証拠は不足している.

研究 の 目的:

• 線維細胞と肌細胞の電気結合の生理学的関連性を in vivo で調査する.
• 心臓の繊維細胞が 心拍不良を誘発するかどうか
• 繊維細胞媒介の心臓刺激の背後にあるメカニズムを解明する.

主な方法:

• 遺伝子組み換えマウスは,心筋線維芽細胞のみで ChR2 を発現する.
• 心筋梗塞を誘導して 心臓の傷痕組織を作り出す
• 傷痕組織の光学刺激と心臓興奮と不律のモニタリング
• カップリングメカニズムを理解するための計算モデルです.

主要な成果:

• 遺伝子組み換えマウスの 傷痕組織の光学刺激により 臓器全体の心臓刺激が生じました
• これらの動物では誘発性不律症が観察された.
• ギャップ・ジャンクションとエファプティック・カップリングの両方が,線維細胞が筋細胞を刺激するメカニズムとして特定された.

結論:

• 痕組織にある心臓線維芽細胞は生理学的に in vivo に関連しています.
• 線維細胞と肌細胞の結合は,肌細胞刺激と心律動乱を引き起こします.
• この現象には,ギャップ・ジャンクションとエファプティック・カップリングの共効性と冗長性の役割が寄与する.