2026/03/16 更新

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フルカワ ノゾミ
古川 希
FURUKAWA Nozomi
所属
大学院医学系研究科 総合保健学専攻 オミックス医療科学 助教
大学院担当
大学院医学系研究科
学部担当
医学部(保健学科)
職名
助教

学位 1

  1. 博士(医学) ( 2021年3月   群馬大学 ) 

研究キーワード 1

  1. ライフサイエンス、循環器内科学、生理学、自律神経、腸内細菌学、代謝・内分泌学

経歴 2

  1. 名古屋大学   総合保健学専攻 オミックス医療科学 病態情報科学講座   助教

    2020年10月 - 現在

  2. 群馬大学   循環器内科学   日本学術振興会 特別研究員(DC1)

    2018年4月 - 2020年9月

受賞 2

  1. American Heart Association (AHA) 2018 Scientific Sessions Basic Cardiovascular Sciences Abstract Travel Awa

    2018年11月  

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    受賞区分:国際学会・会議・シンポジウム等の賞 

  2. American Heart Association (AHA) 2016 Scientific Sessions Basic Cardiovascular Sciences Abstract Travel Award

    2016年11月  

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    受賞区分:国際学会・会議・シンポジウム等の賞 

 

論文 10

  1. Application of the Weibull Model to Statins for Triglyceride Management in Patients With Hyperlipidaemia Open Access

    Nakayama, N; Imai, K; Niwa, S; Moriwaki, Y; Oshima, C; Furukawa, N; Hirai, M

    PHARMACOLOGY RESEARCH & PERSPECTIVES   13 巻 ( 4 ) 頁: e70159   2025年8月

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    記述言語:英語   出版者・発行元:Pharmacology Research and Perspectives  

    Dyslipidemia, characterized by abnormal serum cholesterol or triglyceride (TG) concentrations, is prevalent among middle-aged and older adults and contributes to atherosclerosis and increased cardiovascular risk. Although oral statins effectively decrease low-density lipoprotein cholesterol, patients with high-TG concentrations remain at significant risk for atherosclerotic cardiovascular disease. Weibull analysis, a statistical method widely applied in reliability engineering and medicine, is suitable for assessing arterial stiffness, which reflects vascular aging or deterioration. This study explored the relationship between TG concentrations and arterial stiffness via Weibull analysis in patients treated with statins (STG) and patients without statin treatment (No-STG). The mode of the Weibull distribution was greater for STG (97.8 mg/dL) than for No-STG (80.7 mg/dL). Notably, compared with No-STG patients, STG patients presented lower hazard functions for TG concentrations up to 170 mg/dL. However, above 170 mg/dL, the hazard function for STG was equal to or slightly greater than that for No-STG. These findings suggest that without statin therapy, atherosclerosis may develop at lower TG concentrations, whereas statins effectively delay its onset. However, the data also highlight the limitations of statins in significantly reducing TG concentrations. This information underscores the importance of patient education in preventing the progression of atherosclerosis. Encouraging lifestyle changes, including improved exercise and dietary habits, can complement statin therapy to optimize cardiovascular health. These findings provide a basis for promoting patient awareness and fostering the proactive management of cardiovascular risk factors.

    DOI: 10.1002/prp2.70159

    Open Access

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  2. Soy protein β-conglycinin ameliorates pressure overload-induced heart failure by increasing short-chain fatty acid (SCFA)-producing gut microbiota and intestinal SCFAs Open Access

    Furukawa, N; Kobayashi, M; Ito, M; Matsui, H; Ohashi, K; Murohara, T; Takeda, JI; Ueyama, J; Hirayama, M; Ohno, K

    CLINICAL NUTRITION   43 巻 ( 12 ) 頁: 124 - 137   2024年12月

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    記述言語:英語   出版者・発行元:Clinical Nutrition  

    Background and aims: Soybeans and their ingredients have antioxidant and anti-inflammatory effects on cardiovascular diseases. β-Conglycinin (β-CG), a major constituent of soy proteins, is protective against obesity, hypertension, and chronic kidney disease, but its effects on heart failure remain to be elucidated. We tested the effects of β-CG on left ventricular (LV) remodeling in pressure overload-induced heart failure. Methods: A transverse aortic constriction (TAC)-induced pressure overload was applied to the heart in 7-week-old C57BL6 male mice that were treated with β-CG, GlcNAc, or sodium propionate. Gut microbiota was analyzed by 16S rRNA sequencing. Fecal short-chain fatty acids (SCFAs) were quantified by GC-MS. The effects of oral antibiotics were examined in β-CG-fed mice. Results: β-CG ameliorated impaired cardiac contractions, cardiac hypertrophy, and myocardial fibrosis in TAC-operated mice. As β-CG is a highly glycosylated protein, we examined the effects of GlcNAc. GlcNAc had similar but less efficient effects on LV remodeling compared to β-CG. β-CG increased three major SCFA-producing intestinal bacteria, as well as fecal concentrations of SCFAs, in sham- and TAC-operated mice. Oral administration of antibiotics nullified the effects of β-CG in TAC-operated mice by markedly reducing SCFA-producing intestinal bacteria and fecal SCFAs. In contrast, oral administration of sodium propionate, one of SCFAs, ameliorated LV remodeling in TAC-operated mice to a similar extent as β-CG. Conclusions: β-CG was protective against TAC-induced LV remodeling, which was likely to be mediated by increased SCFA-producing gut microbiota and increased intestinal SCFAs. Modified β-CG and/or derivatives arising from β-CG are expected to be developed as prophylactic and/or therapeutic agents to ameliorate devastating symptoms in heart failure.

    DOI: 10.1016/j.clnu.2024.09.045

    Open Access

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  3. Sacubitril/valsartan improves diastolic left ventricular stiffness with increased titin phosphorylation via cGMP-PKG activation in diabetic mice Open Access

    Furukawa, N; Matsui, H; Sunaga, H; Nagata, K; Hirayama, M; Obinata, H; Yokoyama, T; Ohno, K; Kurabayashi, M; Koitabashi, N

    SCIENTIFIC REPORTS   14 巻 ( 1 ) 頁: 25081   2024年10月

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    記述言語:英語   出版者・発行元:Scientific Reports  

    Titin, a giant sarcomeric protein, regulates diastolic left ventricular (LV) passive stiffness as a molecular spring and could be a therapeutic target for diastolic dysfunction. Sacubitril/valsartan (Sac/Val), an angiotensin receptor neprilysin inhibitor, has been shown to benefit patients with heart failure with preserved ejection fraction. The effect of Sac/Val is thought to be due to the enhancement of the cGMP/PKG pathway via natriuretic peptide. In this study, the effects of Sac/Val on LV diastolic dysfunction are demonstrated in a mouse diabetic cardiomyopathy model focusing on titin phosphorylation. Sac/Val-treated diabetic mice showed a greater increase in myocardial levels of cGMP-PKG than Val-treated and control mice. Conductance catheter analysis showed a significant reduction in LV stiffness in diabetic mice, but not in non-diabetic mice. Notably, diastolic LV stiffness was significantly reduced in Sac/Val-treated diabetic hearts compared with Val-treated or vehicle-treated diabetic mice. The phosphorylation level of titin (N2B), which determines passive stiffness and modulates active contraction, was higher in Sac/Val-treated hearts compared with Val-treated hearts in diabetic mice. Given that alteration of titin phosphorylation through PKG contributes to myocardial stiffness, the beneficial effects of Sac/Val in heart failure might be partly attributed to the induction of titin phosphorylation.

    DOI: 10.1038/s41598-024-75757-8

    Open Access

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  4. Pharmacological inhibition of the lipid phosphatase PTEN ameliorates heart damage and adipose tissue inflammation in stressed rats with metabolic syndrome Open Access

    Ashikawa Sao, Komatsu Yuki, Kawai Yumeno, Aoyama Kiyoshi, Nakano Shiho, Cui Xixi, Hayakawa Misaki, Sakabe Nanako, Furukawa Nozomi, Ikeda Katsuhide, Murohara Toyoaki, Nagata Kohzo

    PHYSIOLOGICAL REPORTS   10 巻 ( 1 ) 頁: e15165   2022年1月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:Physiological Reports  

    Phosphatidylinositol 3-kinase (PI3K) signaling promotes the differentiation and proliferation of regulatory B (Breg) cells, and the lipid phosphatase phosphatase and tensin homolog deleted on chromosome 10 (PTEN) antagonizes the PI3K–Akt signaling pathway. We previously demonstrated that cardiac Akt activity is increased and that restraint stress exacerbates hypertension and both heart and adipose tissue (AT) inflammation in DS/obese rats, an animal model of metabolic syndrome (MetS). We here examined the effects of restraint stress and pharmacological inhibition of PTEN on heart and AT pathology in such rats. Nine-week-old animals were treated with the PTEN inhibitor bisperoxovanadium-pic [bpV(pic)] or vehicle in the absence or presence of restraint stress for 4 weeks. BpV(pic) treatment had no effect on body weight or fat mass but attenuated hypertension in DS/obese rats subjected to restraint stress. BpV(pic) ameliorated left ventricular (LV) inflammation, fibrosis, and diastolic dysfunction as well as AT inflammation in the stressed rats. Restraint stress reduced myocardial capillary density, and this effect was prevented by bpV(pic). In addition, bpV(pic) increased the proportions of Breg and B-1 cells as well as reduced those of CD8+ T and B-2 cells in AT of stressed rats. Our results indicate that inhibition of PTEN by bpV(pic) alleviated heart and AT inflammation in stressed rats with MetS. These positive effects of bpV(pic) are likely due, at least in part, to a reduction in blood pressure, an increase in myocardial capillary formation, and an altered distribution of immune cells in fat tissue that result from the activation of PI3K–Akt signaling.

    DOI: 10.14814/phy2.15165

    Open Access

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  5. Characterizing the Effect of Processing Technique and Solution Type on Cytomorphology Using Liquid-Based Cytology

    Ikeda Katsuhide, Oboshi Wataru, Hashimoto Yusuke, Komene Tetsuya, Yamaguchi Yoshitaka, Sato Shouichi, Maruyama Sayumi, Furukawa Nozomi, Sakabe Nanako, Nagata Kohzo

    ACTA CYTOLOGICA   66 巻 ( 1 ) 頁: 55 - 60   2021年10月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:Acta Cytologica  

    Introduction: Liquid-based cytology (LBC) is increasingly used for nongynecologic applications. However, the cytological preparation of LBC specimens is influenced by the processing technique and the preservative used. In this study, the influence of the processing techniques and preservatives on cell morphology was examined mathematically and statistically. Methods: Cytological specimens were prepared using the ThinPrep (TP), SurePath (SP), and AutoSmear methods, with 5 different preservative solutions. The cytoplasmic and nuclear areas of Papanicolaou-stained specimens were measured for all samples. Results: The cytoplasmic and nuclear areas were smaller in cells prepared using the 2 LBC methods, compared to that prepared using the AutoSmear method, irrespective of the preservative used. The cytoplasmic and nuclear areas of cells prepared using the SP method were smaller than those of cells prepared using the TP method, irrespective of the preservative used. There were fewer differences among the cytoplasmic areas of cells prepared with different preservative solutions using the TP method; however, the cytoplasmic areas of cells prepared using the SP method changed with the preservative solution used. Conclusions: The most significant difference affecting the cytoplasmic and nuclear areas was the processing technique. The TP method increased the cytoplasmic and nuclear areas, while the methanol-based PreservCyt solution enabled the highest enlargement of the cell. LBC is a superior preparation technique for standardization of the specimens. Our results offer a better understanding of methods suitable for specimen preparation for developing precision AI-based diagnosis in cytology.

    DOI: 10.1159/000519335

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  6. Surgical ablation of whitened interscapular brown fat ameliorates cardiac pathology in salt-loaded metabolic syndrome rats

    Komatsu Yuki, Aoyama Kiyoshi, Yoneda Mamoru, Ito Shogo, Sano Yusuke, Kawai Yumeno, Cui Xixi, Yamada Yuichiro, Furukawa Nozomi, Ikeda Katsuhide, Nagata Kohzo

    ANNALS OF THE NEW YORK ACADEMY OF SCIENCES   1492 巻 ( 1 ) 頁: 11 - 26   2021年5月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:Annals of the New York Academy of Sciences  

    Brown adipose tissue (BAT) is an endocrine organ that contributes to thermogenesis and energy consumption. We investigated the effects of salt loading and surgical removal of whitened interscapular BAT (iBAT) on cardiac and adipose tissue pathology in DahlS.Z-Leprfa/Leprfa (DS/obese) rats, an animal model of metabolic syndrome (MetS). DS/obese rats were subjected to surgical removal of iBAT or sham surgery at 8 weeks of age and were provided with drinking water containing or not containing 0.3% NaCl for 4 weeks beginning at 9 weeks of age. Removal of iBAT suppressed the salt-induced exacerbation of left ventricular inflammation, fibrosis, and diastolic dysfunction, but not that of hypertension development, in DS/obese rats. Salt loading attenuated adipocyte hypertrophy but enhanced inflammation in both visceral white adipose tissue (WAT) and iBAT. Although iBAT removal did not affect visceral WAT pathology in salt-loaded DS/obese rats, it attenuated the elevation of circulating interleukin-6 levels in these animals. Downregulation of uncoupling protein-1 expression in iBAT of DS/obese rats was not affected by salt loading. Our results suggest that the conversion of iBAT to WAT-like tissue contributes to a salt-induced elevation of circulating proinflammatory cytokine levels that leads to exacerbation of cardiac pathology in this model of MetS.

    DOI: 10.1111/nyas.14546

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  7. The prebiotic fiber inulin ameliorates cardiac, adipose tissue, and hepatic pathology, but exacerbates hypertriglyceridemia in rats with metabolic syndrome Open Access

    Komatsu Yuki, Aoyama Kiyoshi, Yoneda Mamoru, Ashikawa Sao, Nakano Shiho, Kawai Yumeno, Cui Xixi, Furukawa Nozomi, Ikeda Katsuhide, Nagata Kohzo

    AMERICAN JOURNAL OF PHYSIOLOGY-HEART AND CIRCULATORY PHYSIOLOGY   320 巻 ( 1 ) 頁: H281 - H295   2021年1月

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    出版者・発行元:American Journal of Physiology - Heart and Circulatory Physiology  

    DOI: 10.1152/ajpheart.00657.2020

    Open Access

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  8. DPP-4 inhibitor induces FGF21 expression via sirtuin 1 signaling and improves myocardial energy metabolism. Open Access

    Furukawa N, Koitabashi N, Matsui H, Sunaga H, Umbarawan Y, Syamsunarno MRAA, Yamaguchi A, Obokata M, Hanaoka H, Yokoyama T, Kurabayashi M

    Heart and vessels   36 巻 ( 1 ) 頁: 136 - 146   2021年1月

  9. Periostin-expressing cell-specific transforming growth factor-β inhibition in pulmonary artery prevents pulmonary arterial hypertension. Open Access

    Seki M, Furukawa N, Koitabashi N, Obokata M, Conway SJ, Arakawa H, Kurabayashi M

    PloS one   14 巻 ( 8 ) 頁: e0220795   2019年

  10. Serum levels of fatty acid binding protein 4 and fat metabolic markers in relation to catecholamines following exercise. Open Access

    Iso T, Sunaga H, Matsui H, Kasama S, Oshima N, Haruyama H, Furukawa N, Nakajima K, Machida T, Murakami M, Yokoyama T, Kurabayashi M

    Clinical biochemistry   50 巻 ( 16-17 ) 頁: 896 - 902   2017年11月

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科研費 5

  1. 脂肪酸の質的制御に着目した新たな腎臓病の予防・治療戦略の構築

    研究課題/研究課題番号:25K14933  2025年4月 - 2028年3月

    科学研究費助成事業  基盤研究(C)

    松井 弘樹, 須永 浩章, 横山 知行, 古川 希

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    担当区分:研究分担者 

    脂肪酸は、生体のエネルギー源や細胞膜の構成成分として重要である反面、肥満や糖尿病患者で見られる高遊離脂肪酸血症は様々な細胞機能障害を引き起こすことが知られている。腎臓はエネルギー基質である脂肪酸を大量に消費するが、脂肪酸の組成といった質的変化が腎臓病に及ぼす影響は明らかにされていない。本研究は、脂肪酸の組成とその調節酵素であるElovl6に着目し、急性腎障害・慢性腎臓病の疾患モデル動物および臨床検体を用いて、脂肪酸が病態の発症や進展に及ぼす影響を解明することを目的とする。栄養素である脂肪酸の質に着目することで、生活習慣病である腎臓病の新たな予防・治療戦略の構築につなげる。

  2. 糖鎖情報から読み解く心肥大-心不全の病態制御機構

    研究課題/研究課題番号:25K14909  2025年4月 - 2028年3月

    科学研究費助成事業  基盤研究(C)

    古川 希, 木塚 康彦, 松井 弘樹

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    担当区分:研究代表者 

    配分額:4680000円 ( 直接経費:3600000円 、 間接経費:1080000円 )

    本研究は、心肥大-心不全の病態進行にて、糖鎖情報から本病態の詳細な分子機序の解明を目的とする。①腸内細菌叢を介した心臓との臓器連関:腸-心連関への栄養学的な関与、②左室リモデリング制御、③ヘキソサミン生合成経路による心筋細胞のサルコメア蛋白Titinの機能制御-3つの観点から解明を目指す。糖鎖修飾は重要な蛋白修飾の一つであり、これまで神経変性疾患など多様な疾患でその役割が解明されている。しかし循環器疾患、心肥大-心不全の病態進行過程に糖鎖がどのように制御するか詳細は不明である。本研究では大動脈弁狭窄症の病態に近似し臨床的意義も高い横行大動脈結紮術を用い、網羅的糖鎖情報から本病態の解明を目指す。

  3. 腸ー心連関における栄養学的アプローチを介した心不全の病態制御機構の解明

    研究課題/研究課題番号:23K16816  2023年4月 - 2026年3月

    科学研究費助成事業  若手研究

    古川 希

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    担当区分:研究代表者 

    配分額:4680000円 ( 直接経費:3600000円 、 間接経費:1080000円 )

    これまでの研究結果より、TAC処置による圧負荷心不全モデルに対し、大豆タンパクβ-コングリシニンをタンパク質源とした餌摂食により左室リモデリングが抑制されることを解明した。さらに、腸内細菌叢解析より、β-コングリシニン餌摂食により短鎖脂肪酸産生菌・短鎖脂肪酸自体が増加することがわかった。本研究はβ-コングリシニンによる心保護効果のメカニズム、および腸内細菌叢を介した効果か否かについて検証する。
    野生型(C57BL/6N)のオスマウスに、大豆たん白β-コングリシニン(以下、β-CG)をたん白質源とした餌を摂食させることで、圧負荷(横行大動脈結紮術:Transverse Aortic Constriction: TAC)によって起こる左室リモデリングの抑制効果を解明した。腸内細菌叢解析では、酢酸・酪酸・プロピオン酸といった主要短鎖脂肪酸および幾つかの短鎖脂肪酸産生菌がカゼイン餌摂食群と比較してβ-CG餌で著明に増加していた。さらに、4種類の抗菌薬を用いTAC直後に飲水投与を行った結果、β-CG餌で増加した主要短鎖脂肪酸およびその産生菌はほぼ消失し、β-CG餌摂食による左室リモデリングの抑制はキャンセルされた。さらに、短鎖脂肪酸が左室リモデリングに対し抑制効果を示すか検証した。短鎖脂肪酸投与としてプロピオン酸ナトリウムの飲水投与を行った。その結果、β-CG餌摂食時と同様にプロピオン酸ナトリウム投与群で左室リモデリングが抑制された。β-CGは難消化性であり、オリゴマンノース型糖鎖を多く含む糖蛋白である(Li C et al., Food Science and Human Wellness. 2023)。次にオリゴマンノース糖鎖に含まれる単糖成分GlcNAcが左室リモデリングを抑制できるか・短鎖脂肪酸とその産生菌が増加するか検証した。その結果、圧負荷による左室リモデリングはβ-CGほどではないがGlcNAc投与で抑制された。16S rRNA-seqの結果、GlcNAc投与群では主要短鎖脂肪酸およびその産生菌は増加しなかった。以上より、GlcNAcによる心保護効果はβ-CG餌摂食とは別の機序である可能性が考えられる。β-CGの難消化性が鍵となり、多くの炭素源が腸管まで到達し、効率的に腸内細菌叢で短鎖脂肪酸へと発酵されることが重要であると推察する。
    機能性大豆蛋白β-CGの摂取により、短鎖脂肪酸およびその産生菌の増加といった腸内細菌叢の変化・腸と心臓との臓器連関を介して圧負荷心不全マウスの左室機能低下・心筋線維化などの左室リモデリングが抑制されることを解明することが出来、本研究についてまとめた論文を掲載することが出来た。これまでの研究結果から、機能性大豆成分の摂取による、栄養学的観点から腸管と心臓といったこれまでにはないような臓器連関によるアプローチ、今後の心不全治療・予防の新たな方向性を見出すことが出来たことが理由として挙げられる。
    β-CG餌の摂食によって主要短鎖脂肪酸:酢酸・酪酸・プロピオン酸すべてが増加したことから、どの短鎖脂肪酸がより圧負荷による左室リモデリングに対して効果的なのか検証していく。短鎖脂肪酸の投与方法については、β-CG餌摂食時の条件を考慮し工夫して実験を行っていく必要がある。またβ-CGによって短鎖脂肪酸およびその産生菌が増加する機序について、β-CG内の糖鎖に焦点を当て解明していく。

  4. FGF21のミトコンドリアオートファジーを介した心臓の栄養・代謝調節機構の解明

    研究課題/研究課題番号:21K17639  2021年4月 - 2023年3月

    若手研究

    古川 希

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    担当区分:研究代表者 

    配分額:4550000円 ( 直接経費:3500000円 、 間接経費:1050000円 )

  5. 心臓のエネルギー代謝における心臓線維芽細胞と心筋細胞の相互連関

    研究課題/研究課題番号:18J23428  2018年4月 - 2021年3月

    科学研究費助成事業  特別研究員奨励費

    古川 希

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    担当区分:その他 

    ①線維芽細胞特異的FGF21欠損マウス[FB-FGF21KOマウス]:前年度よりサンプル数を重ねて、コンダクタンスカテーテルで詳細に心機能検討したところ、コントロール圧負荷群と比較し収縮期末圧容積関係や弛緩能[Tau]がFB-FGF21KOマウス群では更に増悪していた。心臓エネルギー代謝の定量の検討では、糖取り込みはコントロールの圧負荷群で有意に増加していたが、FB-FGF21KOマウスの圧負荷群と比較し更に増加傾向であることが分かった。脂肪酸取り込みはコントロール群との差は見られなかった。その他、マッソン染色による線維化定量の検討ではコントロールの圧負荷群と比較しFB-FGF21KOマウスの圧負荷群で更に増悪していることが分かった。これまでの研究成果はアメリカ心臓学会基礎研究会(BCVS)2020に採択された。②心筋細胞特異的FGF21欠損マウス[MCM-FGF21KOマウス]:前年度ではFGF21floxマウスとMCM-FGF21の圧負荷無処置・処置群の4群で比較検討したが、FGF21mflox群も加え全6群のマウスの心臓におけるRNAサンプルにて検討を行った。その結果、心ストレスや線維化マーカーのmRNA発現がMCM-FGF21KOマウス群では増悪することが分かった。③全身FGF21欠損マウス[FGF21KOマウス]:これまでのKOマウスと同様、圧負荷後に著明な収縮能の低下、拡張末期径の増悪がみられた。圧負荷1週及び3-4週後でタイムコース実験を行い急性期/慢性期のFGF21の応答を検討したところ、特に圧負荷1週で心機能が著明に低下することが明らかとなった。以上より、FGF21は病的心ストレスに対して多臓器だけでなく心臓自体からも産生され、線維芽細胞によるパラクライン作用、心筋細胞自体からのオートクライン作用によっても心臓エネルギー代謝を調節する可能性が示唆された。
    令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
    令和2年度が最終年度であるため、記入しない。