哺乳類の成体の心臓には、心筋梗塞などで障害を受けた後の再生能力がありません。その主因として、哺乳類の成体の心臓のポンプ機能を担う心筋細胞には、ごく一部のものを除いて、細胞分裂によって増殖する能力がないことが挙げられます。しかし同じ哺乳類でも、胎児期や生後すぐの新生児期には多くの心筋細胞が増殖能を保っており、心臓には再生能力があることが分かっています。我々はこれまでに、ミトコンドリア好気呼吸とそれによって生じる酸化ストレスが生後の心筋細胞の増殖能を失わせる原因の一つであることを見出しました。そこで、我々の研究室では、酸化ストレスにより細胞周期が制御されるメカニズムをより詳細に明らかにし、その機構をターゲットにした新しい心臓再生の方法を確立することを目指します。より具体的には、一部の心筋細胞が生後も増殖能を保つ機構、そしてミトコンドリア好気呼吸の低下による心筋細胞の増殖誘導の機構を理解し、そのエンジニアリングによる心筋再生の誘導の可能性を探ります。
研究テーマ
- 個体発生および老化過程での心筋細胞の細胞周期制御機構の理解
- 微生心筋ターンオーバーにおける低酸素シグナルの機能解析
- 酸素代謝制御による心筋再生誘導
主要論文
Nishiyama C, Saito Y, Sakaguchi A, et al.
Prolonged Myocardial Regenerative Capacity in Neonatal Opossum.
Circulation
146(2), 125-139 (2022)
doi: 10.1161/CIRCULATIONAHA.121.055269
Sakaguchi A, Kimura W.
Metabolic regulation of cardiac regeneration: roles of hypoxia, energy homeostasis, and mitochondrial dynamics
Current Opinion in Genetics & Development
70, 54-60 (2021)
doi: 10.1016/j.gde.2021.05.009
Saito Y, Kimura W.
Roles of phase separation for cellular redox maintenance
Frontiers in Genetics
12, 691946 (2021)
doi: 10.3389/fgene.2021.691946
Sakaguchi A, Nishiyama C, Kimura W.
Cardiac Regeneration as an Environmental Adaptatio
Biochimica et Biophysica Acta - Molecular Cell Research
1867(4), 118623 (2020)
doi: 10.1016/j.bbamcr.2019.118623
Nakada Y, Canseco D C, Thet S, et al.
Hypoxia induces heart regeneration in adult mice.
Nature
541, 222-227 (2017)
doi: 10.1038/nature20173
Kimura W, Xiao F, Canseco D C, et al.
Hypoxia fate mapping identifies cycling cardiomyocytes in the adult heart.
Nature
523, 226-230 (2015)
doi: 10.1038/nature14582
Canseco D C, Kimura W, Garg S, et al.
Human ventricular unloading induces cardiomyocyte proliferation.
Journal of the American College of Cardiology
65, 892-900 (2015)
doi: 10.1016/j.jacc.2014.12.027
Puente B N, Kimura W, Muralidhar S A, et al.
The oxygen rich postnatal environment induces cardiomyocyte cell cycle arrest through DNA damage response.
Cell
157, 565-579 (2014)
doi: 10.1016/j.cell.2014.03.032
メンバー
木村 航
チームリーダー
坂口 あかね
研究員
齋藤 祐一
基礎科学特別研究員
太田 亘俊
研究員
西山 千尋
テクニカルスタッフⅠ
川﨑 美和
テクニカルスタッフⅠ
佐田 泰
大学院生リサーチ・アソシエイト
福原 壮人
研修生
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2023年9月15日 BDRニュース
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高校生のための生命科学体験講座2023を開催しました
2023年1月11日 BDRニュース
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2022年10月3日 BDRニュース
研究最前線
オポッサムから探る心筋再生の秘密
2022年5月26日 研究成果
哺乳類最長の心臓再生可能期間を持つオポッサム
2022年1月21日 BDRニュース
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2021年7月30日 BDRニュース
国立大学法人信州大学との教育・研究に関する連携協定について
2020年6月25日 BDRニュース
科学者の本棚（科学道100冊）
科学者として仕事をするということ
