Organization
Department of Comprehensive Technical Solutions Technical Expert staff
Position
Technical Expert staff
External link
KAIHARA KEIKO
Research Interests
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生理学
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生体医工学
Research Areas
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Life Science / Physiology
Papers
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Role of purinergic activation and TRPC3 channels in the Frank-Starling mechanism. International journal
Yumiko Chiba, Keiko Kaihara, Gentaro Iribe
The journal of physiological sciences : JPS 76 ( 1 ) 100052 - 100052 2025.12
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Hiroshi Yamada, Hirona Osaka, Nanami Tatsumi, Miu Araki, Tadashi Abe, Keiko Kaihara, Ken Takahashi, Eizo Takashima, Takayuki Uchihashi, Keiji Naruse, Kohji Takei
Cells 13 ( 16 ) 1373 - 1373 2024.8
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Stretch‐induced reactive oxygen species contribute to the Frank–Starling mechanism Reviewed
Keiko Kaihara, Hiroaki Kai, Yumiko Chiba, Keiji Naruse, Gentaro Iribe
The Journal of Physiology 2023.4
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High hydrostatic pressure induces slow contraction in mouse cardiomyocytes Reviewed
Yamaguchi Y, Nishiyama M, Kai H, Kaneko T, Kaihara K, Iribe G, Takai A, Naruse K, Morimatsu M
Biophysical Journal 122 ( 1 ) 267 - 267 2023.1
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High hydrostatic pressure induces slow contraction in mouse cardiomyocytes. International journal
Yohei Yamaguchi, Masayoshi Nishiyama, Hiroaki Kai, Toshiyuki Kaneko, Keiko Kaihara, Gentaro Iribe, Akira Takai, Keiji Naruse, Masatoshi Morimatsu
Biophysical journal 62 ( Supplement 1-2 ) 2022.7
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Ischemia Enhances the Acute Stretch-Induced Increase in Calcium Spark Rate in Ventricular Myocytes
Breanne A. Cameron, Hiroaki Kai, Keiko Kaihara, Gentaro Iribe, T. Alexander Quinn
Frontiers in Physiology 11 2020.4
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L-type calcium channel modulates mechanosensitivity of the cardiomyocyte cell line H9c2. Reviewed International journal
Ken Takahashi, Shogo Hayashi, Mari Miyajima, Marei Omori, Jing Wang, Keiko Kaihara, Masatoshi Morimatsu, Chen Wang, Jian Chen, Gentaro Iribe, Keiji Naruse, Masahiro Sokabe
Cell calcium 79 68 - 74 2019.5
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Mechano-sensitivity of mitochondrial function in mouse cardiac myocytes Reviewed
Gentaro Iribe, Keiko Kaihara, Yohei Yamaguchi, Michio Nakaya, Ryuji Inoue, Keiji Naruse
Progress in Biophysics and Molecular Biology 130 ( Pt B ) 315 - 322 2017.11
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Effects of axial stretch on mitochondrial reactive oxygen species in cardiac myocytes Reviewed
Gentaro Iribe, Keiko Kaihara, Keiji Naruse
Transactions of Japanese Society for Medical and Biological Engineering 52 44 2014.8
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Effect of azelnidipine and amlodipine on single cell mechanics in mouse cardiomyocytes Reviewed
Gentaro Iribe, Keiko Kaihara, Hiroshi Ito, Keiji Naruse
EUROPEAN JOURNAL OF PHARMACOLOGY 715 ( 1-3 ) 142 - 146 2013.9
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Iribe Gentaro, Kaneko Toshiyuki, Yamaguchi Yohei, Kaihara Keiko, Naruse Keiji
BME 51 M - 32-M-32 2013
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The mechanical stimulation of cells in 3D culture within a self-assembling peptide hydrogel Reviewed
Yusuke Nagai, Hidenori Yokoi, Keiko Kaihara, Keiji Naruse
BIOMATERIALS 33 ( 4 ) 1044 - 1051 2012.2
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Effects of axial stretch on sarcolemmal BKCa channels in post-hatch chick ventricular myocytes Reviewed
Gentaro Iribe, Honghua Jin, Keiko Kaihara, Keiji Naruse
EXPERIMENTAL PHYSIOLOGY 95 ( 6 ) 699 - 711 2010.6
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Antigenic structures recognized by anti-beta 2-glycoprotein I auto-antibodies Reviewed
H Kasahara, E Matsuura, K Kaihara, D Yamamoto, K Kobayashi, J Inagaki, K Ichikawa, A Tsutsumi, S Yasuda, T Atsumi, T Yasuda, T Koike
INTERNATIONAL IMMUNOLOGY 17 ( 12 ) 1533 - 1542 2005.12
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Significance of valine/leucine(247) polymorphism of beta(2)-glycoprotein I in antiphospholipid syndrome - Increased reactivity of anti-beta(2)-glycoprotein I autoantibodies to the valine(247) gamma(2)-glycoprotein I variant Reviewed
S Yasuda, T Atsumi, E Matsuura, K Kaihara, D Yamamoto, K Ichikawa, T Koike
ARTHRITIS AND RHEUMATISM 52 ( 1 ) 212 - 218 2005.1
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An association of IgG anti-laminin-1 autoantibodies with endometriosis in infertile patients Reviewed
J Inagaki, M Sugiura-Ogasawara, M Nomizu, M Nakatsuka, K Ikuta, N Suzuki, K Kaihara, K Kobayashi, T Yasuda, Y Shoenfeld, K Aoki, E Matsuura
HUMAN REPRODUCTION 18 ( 3 ) 544 - 549 2003.3
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IgG anti-laminin-1 autoantibody and recurrent miscarriages. Reviewed
Inagaki J, Matsuura E, Nomizu M, Sugiura-Ogasawara M, Katano K, Kaihara K, Kobayashi K, Yasuda T, Aoki K
American journal of reproductive immunology (New York, N.Y. : 1989) 45 232 - 238 2001.4
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Proteolytic cleavage of beta 2-glycoprotein I: reduction of antigenicity and the structural relationship Reviewed
E Matsuura, J Inagaki, H Kasahara, D Yamamoto, T Atsumi, K Kobayashi, K Kaihara, DD Zhao, K Ichikawa, A Tsutsumi, T Yasuda, DA Triplett, T Koike
INTERNATIONAL IMMUNOLOGY 12 ( 8 ) 1183 - 1192 2000.8
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抗リン脂質抗体と動脈硬化 Invited
松浦栄次, 小林和子, 笠原順子, 貝原恵子, 小池隆夫
リウマチ科 24 ( 4 ) 378 - 384 2000
MISC
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メカニカル刺激と精子の運動特性
川合智子, 森松賢順, 貝原恵子, 松浦宏治, 成瀬恵治
日本生体医工学会大会プログラム・抄録集(Web) 64th 2025
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心筋の伸展刺激誘発性ROS産生のメカノトランスダクション
千葉弓子, 貝原恵子, 入部玄太郎
日本生体医工学会大会プログラム・抄録集(Web) 63rd 2024
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蛍光遠心顕微鏡を用いた過重力下のオルガネラ挙動およびカルシウム動態
貝原恵子, 松浦宏冶, 成瀬恵治
日本生体医工学会大会プログラム・抄録集(Web) 63rd 2024
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Single cell mechanics of human cardiomyocytes assessed by cellular force-length relationships(タイトル和訳中)
Komatsu Hiroaki, Kotani Yasuhiro, Kaihara Keiko, Naruse Keiji, Kasahara Shingo, Iribe Gentaro
The Journal of Physiological Sciences 73 ( Suppl.1 ) 108 - 108 2023.5
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新たな蛍光顕微鏡を用いた過重力下のオルガネラ挙動の解明
貝原恵子, 松浦宏治, 成瀬恵治
日本生体医工学会大会プログラム・抄録集(Web) 62nd 2023
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マウス心室心筋細胞におけるNOX4-TRPV1相互作用の単一細胞力学に対する役割(Role of NOX4-TRPV1 interaction on single cell mechanics in mouse ventricular cardiomyocytes)
Kaihara Keiko, Naruse Keiji, Iribe Gentaro
The Journal of Physiological Sciences 72 ( Suppl.1 ) 117 - 117 2022.12
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マウス心筋細胞で認める高静水圧誘発性緩徐収縮(High hydrostatic pressure induces slow contraction in mouse cardiomyocytes)
Yamaguchi Yohei, Nishiyama Masayoshi, Kai Hiroaki, Kaneko Toshiyuki, Kaihara Keiko, Iribe Gentaro, Takai Akira, Naruse Keiji, Morimatsu Masatoshi
生物物理 62 ( Suppl.1-2 ) S458 - S458 2022.8
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過重力下における細胞内小器官観測可能な新たな蛍光遠心顕微鏡の開発
貝原恵子, 成瀬恵治
日本生体医工学会大会プログラム・抄録集(Web) 61st 2022
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NOX4由来のROSが心筋細胞メカニクスに及ぼす影響(Effects of NOX4-induced ROS on single cell mechanics in mouse ventricular cardiomyocytes)
Kaihara Keiko, Naruse Kenji, Iribe Gentaro
The Journal of Physiological Sciences 71 ( Suppl.1 ) 163 - 163 2021.8
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マウスにおいてNADPHオキシダーゼ4が心筋細胞メカニクスに及ぼす影響(Effects of NADPH oxidase (NOX) 4 on single cell mechanics in mouse ventricular cardiomyocytes)
Kaihara Keiko, Naruse Keiji, Iribe Gentaro
The Journal of Physiological Sciences 70 ( Suppl.1 ) S119 - S119 2020.3
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Involvement of myocardial acute stretch-induced ROS production in development of heart failure
KAIHARA Keiko, NARUSE Keiji, IRIBE Gentaro
日本生体医工学会大会プログラム・抄録集(Web) 59th 2020
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心筋細胞におけるストレッチ誘発性ミトコンドリア過分極に関するパネキシンヘミチャネルの役割(Role of pannexin hemichannel on stretch-induced mitochondrial hyperpolarization in cardiomyocytes)
Katsura Daisuke, Iribe Gentaro, Kaihara Keiko, Naruse Keiji
The Journal of Physiological Sciences 69 ( Suppl.1 ) S202 - S202 2019.6
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心筋細胞メカニクスにNADPHオキシダーゼ4が及ぼす影響(Single cell mechanics effects of NADPH oxidase(NOX) 4 in mouse ventricular cardiomyocytes)
Kaihara Keiko, Iribe Gentaro, Kai Hiroaki, Naruse Keiji
生物物理 58 ( Suppl.1-2 ) S431 - S431 2018.8
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伸展刺激誘発性活性酸素がマウス心室心筋細胞の単細胞機構に及ぼす影響(Effects of stretch-induced reactive oxygen species on single cell mechanics in mouse ventricular cardiomyocytes)
Kaihara Keiko, Iribe Gentaro, Hayama Yohei, Kai Hiroaki, Naruse Keiji
The Journal of Physiological Sciences 68 ( Suppl.1 ) S118 - S118 2018.3
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伸展刺激誘発性の活性酸素がマウス心筋calciumハンドリングに及ぼす影響(Effects of stretch-induced reactive oxygen species on calcium handling in mouse ventricular cardiomyocytes)
Kai Hiroaki, Iribe Gentaro, Kaihara Keiko, Yamaguchi Yohei, Naruse Keiji
The Journal of Physiological Sciences 68 ( Suppl.1 ) S142 - S142 2018.3
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Single cell mechanics effects of NADPH oxidase (NOX) 4 in mouse ventricular cardiomyocytes
KAIHARA Keiko, IRIBE Gentaro, KAI Hiroaki, NARUSE Keiji
生物物理(Web) 58 ( Supplement 1-2 ) 2018
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拡張型心筋症における心筋細胞活性酸素産生の伸展感受性(Stretch-induced increase in reactive oxygen species production in dilated cardiomyopathy)
Kaihara Keiko, Naruse Keiji, Iribe Gentarou
The Journal of Physiological Sciences 67 ( Suppl.1 ) S120 - S120 2017.3
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貝原 恵子, 成瀬 恵治, 入部 玄太郎
日本生理学雑誌 79 ( 1 ) 42 - 43 2017.2
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心筋細胞におけるTRPC3を介した伸展刺激感知機構(TRPC3 contributes to a slow force response to stretch on mice cardiomyocytes)
Yamaguchi Yohei, Iribe Gentaro, Kaihara Keiko, Naruse Keiji
The Journal of Physiological Sciences 66 ( Suppl.1 ) S76 - S76 2016.3
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心筋の伸展刺激誘発性の活性酸素産生増加における呼吸鎖複合体の役割(Role of respiratory chain complexes in myocardial stretch-induced increase in reactive oxygen species)
Kaihara Keiko, Naruse Keiji, Iribe Gentaro
The Journal of Physiological Sciences 66 ( Suppl.1 ) S97 - S97 2016.3
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自己集合性ペプチドハイドロゲル内で三次元培養された細胞への機械刺激
永井 祐介, 横井 秀典, 貝原 恵子, 成瀬 恵治
岡山医学会雑誌 126 ( 1 ) 7 - 10 2014.4
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伸展刺激によるカルシウムスパーク増加におけるミトコンドリアの役割(Role of mitochondria on stretch-induced increase in calcium spark rate)
Kaihara Keiko, Naruse Keiji, Iribe Gentaro
The Journal of Physiological Sciences 64 ( Suppl.1 ) S129 - S129 2014.3
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Effects of axial stretch on mitochondrial reactive oxygen species in cardiac myocytes
IRIBE Gentaro, KAIHARA Keiko, NARUSE Keiji
日本生体医工学会大会プログラム・論文集(CD-ROM) 53rd 2014
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伸展刺激誘発性カルシウムスパーク増加におけるミトコンドリアの役割
貝原恵子, 成瀬恵治, 入部玄太郎
日本生理学雑誌 76 ( 4 (Web) ) 2014
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自己集合性ペプチドゲルを用いた3次元培養ストレッチシステムの開発
永井祐介, 永井祐介, 徳山英二郎, 横井秀典, 貝原恵子, 高橋賢, 成瀬恵治
再生医療 12 2013
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単離心筋細胞への高伸展刺激負荷のための新たな細胞保持系の確立
金子 智之, 入部 玄太郎, 貝原 恵子, 成瀬 恵治
生体医工学 50 ( 4 ) 398 - 398 2012.8
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Effects of azelnidipine on single cardiomyocyte mechanics
G. Iribe, K. Kaihara, H. Ito, K. Naruse
EUROPEAN HEART JOURNAL 32 887 - 887 2011.8
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心室筋細胞の収縮性に対するアゼルニジピンの影響
貝原恵子, 入部玄太郎, 成瀬恵治
日本生理学雑誌 73 ( 2 ) 2011
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0235 Development of new peptide scaffold for 3-D cell culturing under mechanical stimulation
NAGAI Yusuke, KAIHARA Keiko, YOKOI Hidenori, UESUGI Koji, NARUSE Keiji
2009 ( 22 ) 219 - 219 2010.1
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Nagai Yusuke, Kaihara Keiko, Yokoi Hidenori, Uesugi Koji, Naruse Keiji
Organ Biology 16 ( 1 ) 149 - 149 2009.4
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孵化後のトリ心筋SAKCAチャネルの伸展感受性
入部玄太郎, JIN Honghua, 永井祐介, 貝原恵子, 成瀬恵治
日本生体医工学会大会プログラム・論文集(CD-ROM) 48th 2009
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志賀毒素誘導の腎上皮様Vero細胞のアポトーシスにおけるAktの関与(Involvement of Akt in Shiga toxin-induced apoptosis of renal epithelial cells)
Kobuchi Hirotsugu, Kaihara Keiko, Utsumi Kozo, Yasuda Tatsuji
生化学 76 ( 8 ) 1089 - 1089 2004.8
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志賀毒素はJNK依存的Bcl-2リン酸化を介してアポトーシスを誘導する
小淵浩嗣, 貝原恵子, 保田立二
日本細菌学雑誌 59 ( 1 ) 2004
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志賀毒素誘導アポトーシスにおけるJNK活性化の意義
小淵浩嗣, 貝原恵子, 内海耕ぞう, 保田立二
生化学 76 ( 3 ) 2004
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志賀毒素のアポトーシス誘導機構におけるJNKの関与
小淵浩嗣, 貝原恵子, 保田立二
日本細菌学雑誌 58 ( 1 ) 2003
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志賀毒素によるJNKを介したアポトーシス誘導
小淵浩嗣, 貝原恵子, 内海耕ぞう, 保田立二
生化学 74 ( 8 ) 2002
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IgG抗ラミニン-1自己抗体 反復流産及び子宮内膜症の危険因子
稲垣 純子, 松浦 栄次, 小笠原 真弓, 野水 基義, 片野 衣江, 貝原 恵子, 小林 和子, 保田 立二, 青木 耕治
日本免疫学会総会・学術集会記録 31 76 - 76 2001.12
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β2-グリコプロテインIに特異的な酸化脂質リガンドと自己抗体の動脈硬化進展への関与
劉 慶平, 松浦 栄次, 小林 和子, 稲垣 純子, 貝原 恵子, 笠原 順子, 保田 立二, 小池 隆夫
日本免疫学会総会・学術集会記録 31 76 - 76 2001.12
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Kazuko Kobayashi, Eiji Matsuura, Qingping Liu, Jun Ichi Furukawa, Keiko Kaihara, Junko Inagaki, Tatsuya Atsumi, Nobuo Sakairi, Tatsuji Yasuda, Dennis R. Voelker, Takao Koike
Journal of Lipid Research 42 697 - 709 2001.6
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抗リン脂質抗体症候群患者血清中に抗スルファチド抗体の特異性
貝原 恵子, 松浦 栄次, 小林 和子, 稲垣 純子, 劉 慶平, 保田 立二, 宮脇 昌二, 小池 隆夫
リウマチ 41 ( 2 ) 392 - 392 2001.4
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抗リン脂質抗体症候群における動脈硬化発症への酸化コレステロールエステルの関与
小林 和子, 松浦 栄次, 劉 慶平, 貝原 恵子, 稲垣 純子, 保田 立二, 小池 隆夫
リウマチ 41 ( 2 ) 391 - 391 2001.4
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IgG anti-laminin-1 autoantibody and recurrent miscarriages
Junko Inagaki, Eiji Matsuura, Eiji Matsuura, Motoyoshi Nomizu, Mayumi Sugiura-Ogasawara, Kinue Katano, Keiko Kaihara, Kazuko Kobayashi, Tatsuji Yasuda, Koji Aoki
American Journal of Reproductive Immunology 45 232 - 238 2001.1
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抗リン脂質抗体症候群における血中酸化LDLの臨床的意義
笠原 順子, 松浦 栄次, 趙 丹丹, 小林 和子, 劉 慶平, 貝原 恵子, 稲垣 純子, 保田 立二, 槇野 博史
日本免疫学会総会・学術集会記録 30 108 - 108 2000.11
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β2グリコプロテインI valine/leucine247遺伝子多型が抗β2-glycoprotein I抗体の結合性に与える影響
保田 晋助, 渥美 達也, 松浦 栄次, 貝原 恵子, 竹内 理恵, 堀田 哲也, 三好 義範, 小椋 庸隆, 天崎 吉晴, 市川 健司
日本免疫学会総会・学術集会記録 30 104 - 104 2000.11
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自己免疫疾患患者おける抗スルファチド抗体の出現 SLE及び抗リン脂質抗体症候群における解析
貝原 恵子, 松浦 栄次, 小林 和子, 稲垣 純子, 劉 慶平, 保田 立二, 宮脇 昌二, 小池 隆夫
日本免疫学会総会・学術集会記録 30 107 - 107 2000.11
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抗リン脂質抗体症候群における動脈血栓への抗β2-グリコプロテインI自己抗体の関与
小林 和子, 松浦 栄次, 劉 慶平, 貝原 恵子, 稲垣 純子, 保田 立二, 小池 隆夫
日本免疫学会総会・学術集会記録 30 107 - 107 2000.11
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Valine/leucine(247) polymorphism of beta 2-glycoprotein 1 affects the reactivity of anti-beta 2-glycoprotein 1 antibodies.
S Yasuda, T Atsumi, K Ichikawa, E Matsuura, K Kaihara, T Yasuda, Y Amasaki, T Koike
ARTHRITIS AND RHEUMATISM 43 ( 9 ) S404 - S404 2000.9
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抗β2-グリコプロテインI・酸化LDL抗体による動脈硬化の発症機序
小林 和子, 松浦 栄次, 劉 慶平, 貝原 恵子, 稲垣 純子, 保田 立二, 小池 隆夫
リウマチ 40 ( 2 ) 385 - 385 2000.4
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自己抗原の発現に関与するβ2-グリコプロテインIのドメインIV-V間の相互作用
貝原 恵子, 松浦 栄次, 山本 大助, 小林 和子, 稲垣 純子, 劉 慶平, 保田 立二, 小池 隆夫
リウマチ 40 ( 2 ) 387 - 387 2000.4
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抗β2-グリコプロテインI抗体の動脈硬化への関与(II) マクロファージによる酸化LDLの取り込みの機序
小林 和子, 松浦 栄次, 劉 慶平, 貝原 恵子, 稲垣 純子, 保田 立二, 小池 隆夫
日本免疫学会総会・学術集会記録 29 35 - 35 1999.10
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cryptic epitopeの発現に関与するβ2-グリコプロテインIのドメインIV-V間の相互作用
貝原 恵子, 松浦 栄次, 山本 大助, 小林 和子, 稲垣 純子, 劉 慶平, 保田 立二, 小池 隆夫
日本免疫学会総会・学術集会記録 29 35 - 35 1999.10
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抗β2-グリコプロテインI抗体の動脈硬化への関与I.酸化LDL由来のリガンドの精製と自己抗体の反応性
松浦 栄次, 小林 和子, 劉 慶平, 貝原 恵子, 稲垣 純子, 保田 立二, 小池 隆夫
日本免疫学会総会・学術集会記録 29 35 - 35 1999.10
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抗リン脂質抗体の動脈硬化の進展への関与
小林 和子, 松浦 栄次, 稲垣 純子, 貝原 恵子, 保田 立二, 小池 隆夫
リウマチ 39 ( 2 ) 322 - 322 1999.4
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plasminによる限定分解 自己抗原であるβ2-グリコプロテイン1の抗原性の消失
松浦 栄次, 稲垣 純子, 小林 和子, 貝原 恵子, 保田 立二, 笠原 英樹, 市川 健司, 堤 明人, 小池 隆夫
リウマチ 39 ( 2 ) 323 - 323 1999.4
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抗β2-グリコプロテインI抗体の反応特異性の解析:酸性リン脂質由来の脂肪酸の関与
小林 和子, 松浦 栄次, 稲垣 純子, 貝原 恵子, 保田 立二, 小池 隆夫
日本臨床免疫学会会誌 ( 26回抄録集 ) 242 - 242 1998.10
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自己抗原であるβ2-グリコプロテインIの三次構造
山本 大助, 松浦 栄次, 貝原 恵子, 稲垣 純子, 小林 和子, 保田 立二, 小池 隆夫
日本臨床免疫学会会誌 ( 26回抄録集 ) 239 - 239 1998.10
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自己抗原であるβ2-グリコプロテインIの不活化:plasminによる酵素的開裂に伴う抗原性の消失
松浦 栄次, 稲垣 純子, 小林 和子, 貝原 恵子, 保田 立二, 山本 大助, 笠原 英樹, 市川 健司, 堤 明人, 小池 隆夫
日本臨床免疫学会会誌 ( 26回抄録集 ) 242 - 242 1998.10
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自己抗原であるβ2-グリコプロテインIの3次構造
山本大助, 松浦栄次, 貝原恵子, 稲垣純子, 小林和子, 保田立二, 小池隆夫
日本免疫学会総会・学術集会記録 28 1998
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自己抗原であるβ2-グリコプロテインIの不活化 plasminによる酵素的開裂に伴う抗原性の消失
松浦栄次, 稲垣純子, 小林和子, 貝原恵子, 保田立二, 山本大助, 笠原英樹, 市川健司, 小池隆夫
日本免疫学会総会・学術集会記録 28 1998
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抗β2-グリコプロテインI抗体の反応特異性の解析 酸性リン脂質由来の脂肪酸の関与
小林和子, 松浦栄次, 稲垣純子, 貝原恵子, 保田立二, 小池隆夫
日本免疫学会総会・学術集会記録 28 1998
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Treatment of experimental retrovirus infection by toxin gene binding electropositive electric charge liposome.
李振泰, 塔郷, 渡来仁, 貝原(細谷)恵子, 小沼操, 柿谷均, 保田立二
日本分子生物学会年会プログラム・講演要旨集 19th 1996
Awards
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コニカミノルタ科学技術振興財団・日本生体医工学会大会奨励賞
2024.5 第63回日本生体医工学会大会 蛍光遠心顕微鏡を用いた過重力下のオルガネラ挙動およびカルシウム動態
貝原恵子, 松浦宏冶, 成瀬恵治
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最優秀若手講演奨励賞
2022.10 第45回日本生体医工学会中国四国支部大会 ヒト単離心筋細胞における長さ張力関係を用いた力学機能評価
小松弘明, 小谷恭弘, 貝原恵子, 成瀬恵治, 笠原真悟, 入部玄太郎
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若手講演奨励賞
2019.10 第42回日本生体医工学会中国四国支部大会 心筋バイオメカニクス制御におけるプリン作動性シグナリングの役割
赤嶺透子, 入部玄太郎, 貝原恵子, 桂大輔, 成瀬恵治
Research Projects
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Effects of gravity-mediated mechanotransduction on cardiomyocyte calcium handling
Grant number：24K15698 2024.04 - 2027.03
Japan Society for the Promotion of Science Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
貝原 恵子, 成瀬 恵治, 松浦 宏治
Grant amount：\4680000 （ Direct expense: \3600000 、 Indirect expense：\1080000 ）
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心筋機械感受性制御におけるROSシグナリングの役割とその心不全治療への展開
Grant number：21K12640 2021.04 - 2024.03
日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(C)
入部 玄太郎, 山口 陽平, 貝原 恵子, 金子 智之
Grant amount：\4290000 （ Direct expense: \3300000 、 Indirect expense：\990000 ）
本年度は、単離心筋細胞で観察される伸展誘発性ROS産生増加による筋小胞体カルシウムハンドリングの修飾がどのように心筋メカニクスに影響しているかを、野生型およびNOX2ノックアウト（KO）マウス心筋細胞の伸展誘発性カルシウムトランジェント変化、心筋細胞長さ張力関係による力学解析から検討した。
その結果、心筋細胞の収縮性の指標となる収縮期末長さ張力関係の傾き（最大弾性率）は野生型に比べてNOX2KOマウスでは有意に低下していた。伸展によるカルシウムトランジェント波形は野生型のマウス心筋細胞では変化が無かったが、NOX2KOマウス心筋細胞においては細胞内カルシウム濃度の上昇率が最大に達するまでの時間が伸展によって有意に遅延することが明らかとなった。
NOX2はリアノジン受容体を刺激することが知られているが、このカルシウムトランジェントの変化がNOX2による伸展誘発性ROS産生の有無によって説明ができるのか、また、この変化がNOX2KOマウス心筋の収縮性低下を説明できるのかをコンピュータシミュレーションによって検討した。心筋細胞数理モデルとしてIribe-Kohl-Nobleモデルを用いた。このリアノジン受容体モデルの活性化レートを上げ、同時にリアノジン受容体からのカルシウムリーク率を上げることでNOX2がリアノジン受容体に及ぼす影響を再現した。前者はカルシウムトランジェントの立ち上がりをやや早め、ピークを上昇させるが、後者はピークを減弱させる効果があり、結果としてピークは変わらず立ち上がりの早いトランジェント波形となった。また、前者は発生張力を増加させる効果があり、後者は発生張力をわずかに減少させる効果があるがその効果は弱く、結果的に収縮力は増加することとなり、細胞実験の結果を再現することができた。 -
Force-Length Relationによる単離ヒト心筋細胞の機能評価
Grant number：21K08866 2021.04 - 2024.03
日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(C)
小松 弘明, 貝原 恵子, 入部 玄太郎, 小谷 恭弘
Grant amount：\4160000 （ Direct expense: \3200000 、 Indirect expense：\960000 ）
ラットやマウスにおける心筋細胞の単離操作やそれによって得られた単離心筋細胞の力学実験は安定した成績を収めている。我々は先行研究でForce-Length Control Systemによって単一細胞に分解したマウス心筋細胞を直接的に伸展収縮させることでin vitroで負荷非依存性の心機能評価を行うことを可能とした。我々が多く携わる先天性心疾患患者における余剰心筋にこの技術を応用し、細胞レベルで収縮力を解析する実験を行っている。2021年度においてマウスによる心筋細胞の単離・伸展実験の手技の習得と並行し、ヒト心筋細胞での単離・伸展実験を開始した。これまでで5例のヒト心筋細胞を用いた実験を行い、ヒト心筋細胞の単離は行うことができた。今後、ヒト単離心筋細胞を用いた伸展実験を行う予定である。
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Investigation of NOX4-mediated mechanotransduction in mechanically-induced cardiac failure
Grant number：20K12598 2020.04 - 2023.03
Japan Society for the Promotion of Science Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
貝原 恵子, 成瀬 恵治, 入部 玄太郎
Grant amount：\4290000 （ Direct expense: \3300000 、 Indirect expense：\990000 ）
全身へのポンプ機能を有する心臓は常に収縮弛緩を繰り返しており、心臓生理を解明する上でメカノトランスダクション（力学刺激を細胞が生理反応に転換する過程の分子機構）を理解することは非常に重要である。一方、疾患や老化等の負のイメージが強い活性酸素（ ROS: Reactive oxygen species ）であるが、実は細胞分化や 免疫などに関与する生命にとって非常に重要な生理活性物質である。現在、我々は独自の単離心筋細胞伸展刺激システムを用いて、細胞伸展負荷時にNOX4（ NADPH Oxidase 4 ）由来のROSが産生され収縮力を上げることを明らかにしているが、そのメカニズムは不明である。また、慢性的なメカニカルストレスに対するNOX4由来のROSが、心疾患へどの様に影響を及ぼしているかも明らかでない。そこで、本研究においては慢性的なメカニカルストレス応答で産生されたNOX4由来のROSが心不全移行に関与しているとの仮説のもと、NOX4を介したメカニカルストレスがカルシウムハンドリングへ及ぼす影響を明らかにするとともに、NOX4由来ROSによる心不全への影響を解明することを目的とし、研究に着手している。 今年度は、NOX4由来ROSの関与が疑われるイオンチャネルTRPV1 ( Transient Receptor Potential Vanilloid 1 ) 経路について阻害剤やノックアウトマウス等を用いて、単一細胞での発生張力の測定を行ったところ、有意な収縮力の低下が明らかとなった。つまり、伸展によって産生されたNOX4由来のROSがTRPV1を活性化し伸展時の収縮力増強に関与している可能性が高いことが示唆されたが、詳細は不明であり、今後の更なる研究が期待される。
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Physiological and pathophysiological role of NOX4 in cardiac mechano-transduction
Grant number：17K01359 2017.04 - 2020.03
Japan Society for the Promotion of Science Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Kaihara Keiko
Grant amount：\4550000 （ Direct expense: \3500000 、 Indirect expense：\1050000 ）
Reactive oxygen species (ROS) synthesized by NADPH oxidase (NOX) in vivo is a very important physiologically active substance. Although, myocardial stretch-induced ROS production via NOX2 modulates Ca2+ handling and cellular contractility, behavior of NOX4 is unknown. In the present study, we investigated the physiological and pathophysiological role of NOX4 in cardiac mechano-transduction.
Ventricular cells isolated were subjected to 5-10% axial stretch with the cardiomyocyte stretch system, were measured ROS production, Ca2+ spark rate, mitochondrial membrane potential and cellular contractility. Cellular contractility and ROS production were significantly suppressed in NOX2 KO and NOX4 KO, but Ca2+ spark rate was suppressed only in NOX2 KO. The results suggest that role of NOX4 during stretch is different from that of NOX2. On the other hand, from the results of TAC model mice, there was an effect of NOX4 on overload, but details could not be clarified. -
Development of a three dimensional stretchcell culture system with a self-assembling peptide scaffold
Grant number：23650264 2011 - 2012
Japan Society for the Promotion of Science Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
NARUSE Keiji, KAIHARA Keiko, NAGAI Yusuke
Grant amount：\3770000 （ Direct expense: \2900000 、 Indirect expense：\870000 ）
For effective tissue regeneration, we have developed a three dimensional cell culture system capable of mechanical cell stimulation. The degree of ERK phosphorylation and the cell proliferation ratio of three dimensionally cultured mouse skeletal muscle cells were improved by stretch stimulations in a system composed of newly developed self-assembling peptide gel and stretch chamber. These results demonstrated that the three dimensional stretch cell culture system was able to transmit mechanical stimulation to the cell and control its behaviors such as cell proliferation.