Chronically elevated branched chain amino acid levels are pro-arrhythmic.
慢性的に上昇した分岐鎖アミノ酸レベルは不整脈を誘発する (機械翻訳の邦題)
記録の確認項目
- 研究デザイン
- その他の原著論文
- 対象
- ヒト・動物 併記
- 出版年
- 2022
- 出典
- doi.org
- 抄録の表示
- 表示あり
- 出版状態
- 有効な記録
- 状態確認日
- 2026/08/17
- 収集日
- 2026/08/03
- 鮮度
- 確認期限内
- 確認段階
- 自動処理
- 記録状態
- 公開
日本語要約(機械生成)
心臓不整脈は主要な健康・経済的負担であり、その予防・治療戦略の開発は病態機序の不完全な理解により妨げられている。本研究では、表現型駆動型のN-エチル-N-ニトロソ尿素変異原スクリーニングを用いて、若齢(6-9週)で突然死を高率に発症するマウス系統を同定した。影響を受けたマウスはBcat2遺伝子のナンセンス変異(Bcat2p.Q300*/p.Q300*)をホモ接合で有し、血漿中の分岐鎖アミノ酸(BCAA)レベルが著増し、心臓の伝導・再分極障害および誘発性不整脈を示した。単離心筋細胞では活動電位延長、早期・遅延後脱分極、カルシウム恒常性の異常が観察された。ヒト多能性幹細胞由来心筋細胞を高濃度BCAAで処理すると同様の異常が誘導され、ラパマイシンにより抑制されたことからmTOR経路の関与が示された。これらの知見は、BCAA上昇と不整脈の因果関係を初めて示し、糖尿病や心不全などBCAA代謝異常を伴う病態での不整脈発生に示唆を与える。
この要約は公開抄録のみを根拠にAIが機械的に生成したものです。正確な内容は原文を確認してください。
抄録
Aims: Cardiac arrhythmias comprise a major health and economic burden and are associated with significant morbidity and mortality, including cardiac failure, stroke, and sudden cardiac death (SCD). Development of efficient preventive and therapeutic strategies is hampered by incomplete knowledge of disease mechanisms and pathways. Our aim is to identify novel mechanisms underlying cardiac arrhythmia and SCD using an unbiased approach.Methods and results: We employed a phenotype-driven N-ethyl-N-nitrosourea mutagenesis screen and identified a mouse line with a high incidence of sudden death at young age (6-9 weeks) in the absence of prior symptoms. Affected mice were found to be homozygous for the nonsense mutation Bcat2p.Q300*/p.Q300* in the Bcat2 gene encoding branched chain amino acid transaminase 2. At the age of 4-5 weeks, Bcat2p.Q300*/p.Q300* mice displayed drastic increase of plasma levels of branch chain amino acids (BCAAs-leucine, isoleucine, valine) due to the incomplete catabolism of BCAAs, in addition to inducible arrhythmias ex vivo as well as cardiac conduction and repolarization disturbances. In line with these findings, plasma BCAA levels were positively correlated to electrocardiogram indices of conduction and repolarization in the German community-based KORA F4 Study. Isolated cardiomyocytes from Bcat2p.Q300*/p.Q300* mice revealed action potential (AP) prolongation, pro-arrhythmic events (early and late afterdepolarizations, triggered APs), and dysregulated calcium homeostasis. Incubation of human pluripotent stem cell-derived cardiomyocytes with elevated concentration of BCAAs induced similar calcium dysregulation and pro-arrhythmic events which were prevented by rapamycin, demonstrating the crucial involvement of mTOR pathway activation.Conclusions: Our findings identify for the first time a causative link between elevated BCAAs and arrhythmia, which has implications for arrhythmogenesis in conditions associated with BCAA metabolism dysregulation such as diabetes, metabolic syndrome, and heart failure.
MeSH
DOI 10.1093/cvr/cvab207
PMID 34142125
原文・出典を見る →