A growing body of evidence has suggested that oxidative stress causes cardiac injuries during ischemia/reperfusion. Extracellular signal-regulated kinases (ERKs) have been reported to play pivotal roles in many aspects of cell functions and to be activated by oxidative stress in some types of cells. In this study, we examined oxidative stress-evoked signal transduction pathways leading to activation of ERKs in cultured cardiomyocytes of neonatal rats, and determined their role in oxidative stress-induced cardiomyocyte injuries. ERKs were transiently and concentration-dependently activated by hydrogen peroxide (H2O2) in cardiac myocytes. A specific tyrosine kinase inhibitor, genistein, suppressed H2O2-induced ERK activation, while inhibitors of protein kinase A and C or Ca2+ chelators had no effects on the activation. When CSK, a negative regulator of Src family tyrosine kinases, or dominant-negative mutant of Ras or of Raf-1 kinase was overexpressed, activation of transfected ERK2 by H2O2 was abolished. The treatment with H2O2 increased the number of cells stained positive by terminal deoxynucleotidyl transferase-mediated dUTP nick end labeling, and induced formation of DNA ladder and activation of CPP32, suggesting that H2O2 induced apoptosis of cardiac myocytes. When H2O2-induced activation of ERKs was selectively inhibited by PD98059, the number of cardiac myocytes which showed apoptotic death was increased. These results suggest that Src family tyrosine kinases, Ras and Raf-1 are critical for ERK activation by hydroxyl radicals and that activation of ERKs may play an important role in protecting cardiac myocytes from apoptotic death following oxidative stress.

Photographic surveying of the minority carrier diffusion length distribution in polycrystalline silicon solar cells was proposed. Light emission from the cell under the forward bias was captured by a charge coupled device camera. We have found that the intensity distribution of light emission clearly agreed with the mapping of minority carrier diffusion length in polycrystalline silicon active layers. The emission intensity had a one-to-one relationship with the minority carrier diffusion length, which yielded a semiquantitative analysis method of the diffusion length mapping and the detection of the deteriorated areas.

We have recently shown that mechanical stress induces cardiomyocyte hypertrophy partly through the enhanced secretion of angiotensin II (ATII). Endothelin-1 (ET-1) has been reported to be a potent growth factor for a variety of cells, including cardiomyocytes. In this study, we examined the role of ET-1 in mechanical stress-induced cardiac hypertrophy by using cultured cardiomyocytes of neonatal rats. ET-1 (10−8∼10−7M) maximally induced the activation of both Raf-1 kinase and mitogen-activated protein (MAP) kinases at 4 and 8 min, respectively, followed by an increase in protein synthesis at 24 h. All of these hypertrophic responses were completely blocked by pretreatment with BQ123, an antagonist selective for the ET-1 type A receptor subtype, but not by BQ788, an ET-1 type B receptor-specific antagonist. BQ123 also suppressed stretch-induced activation of MAP kinases and an increase in phenylalanine uptake by approximately 60 and 50%, respectively, but BQ788 did not. ET-1 was constitutively secreted from cultured cardiomyocytes, and a significant increase in ET-1 concentration was observed in the culture medium of cardiomyocytes after stretching for 10 min. After 24 h, an ∼3-fold increase in ET-1 concentration was observed in the conditioned medium of stretched cardiomyocytes compared with that of unstretched cardiomyocytes. ET-1 mRNA levels were also increased at 30 min after stretching. Moreover, ET-1 and ATII synergistically activated Raf-1 kinase and MAP kinases in cultured cardiomyocytes. In conclusion, mechanical stretching stimulates secretion and production of ET-1 in cultured cardiomyocytes, and vasoconstrictive peptides such as ATII and ET-1 may play an important role in mechanical stress-induced cardiac hypertrophy. We have recently shown that mechanical stress induces cardiomyocyte hypertrophy partly through the enhanced secretion of angiotensin II (ATII). Endothelin-1 (ET-1) has been reported to be a potent growth factor for a variety of cells, including cardiomyocytes. In this study, we examined the role of ET-1 in mechanical stress-induced cardiac hypertrophy by using cultured cardiomyocytes of neonatal rats. ET-1 (10−8∼10−7M) maximally induced the activation of both Raf-1 kinase and mitogen-activated protein (MAP) kinases at 4 and 8 min, respectively, followed by an increase in protein synthesis at 24 h. All of these hypertrophic responses were completely blocked by pretreatment with BQ123, an antagonist selective for the ET-1 type A receptor subtype, but not by BQ788, an ET-1 type B receptor-specific antagonist. BQ123 also suppressed stretch-induced activation of MAP kinases and an increase in phenylalanine uptake by approximately 60 and 50%, respectively, but BQ788 did not. ET-1 was constitutively secreted from cultured cardiomyocytes, and a significant increase in ET-1 concentration was observed in the culture medium of cardiomyocytes after stretching for 10 min. After 24 h, an ∼3-fold increase in ET-1 concentration was observed in the conditioned medium of stretched cardiomyocytes compared with that of unstretched cardiomyocytes. ET-1 mRNA levels were also increased at 30 min after stretching. Moreover, ET-1 and ATII synergistically activated Raf-1 kinase and MAP kinases in cultured cardiomyocytes. In conclusion, mechanical stretching stimulates secretion and production of ET-1 in cultured cardiomyocytes, and vasoconstrictive peptides such as ATII and ET-1 may play an important role in mechanical stress-induced cardiac hypertrophy.

Prevention of atherosclerotic cardiovascular diseases is an important public health priority in Japan due to an aging population.To determine whether daily, low-dose aspirin reduces the incidence of cardiovascular events in older Japanese patients with multiple atherosclerotic risk factors.The Japanese Primary Prevention Project (JPPP) was a multicenter, open-label, randomized, parallel-group trial. Patients (N = 14,464) were aged 60 to 85 years, presenting with hypertension, dyslipidemia, or diabetes mellitus recruited by primary care physicians at 1007 clinics in Japan between March 2005 and June 2007, and were followed up for up to 6.5 years, with last follow-up in May 2012. A multidisciplinary expert panel (blinded to treatment assignments) adjudicated study outcomes.Patients were randomized 1:1 to enteric-coated aspirin 100 mg/d or no aspirin in addition to ongoing medications.Composite primary outcome was death from cardiovascular causes (myocardial infarction, stroke, and other cardiovascular causes), nonfatal stroke (ischemic or hemorrhagic, including undefined cerebrovascular events), and nonfatal myocardial infarction. Secondary outcomes included individual end points.The study was terminated early by the data monitoring committee after a median follow-up of 5.02 years (interquartile range, 4.55-5.33) based on likely futility. In both the aspirin and no aspirin groups, 56 fatal events occurred. Patients with an occurrence of nonfatal stroke totaled 114 in the aspirin group and 108 in the no aspirin group; of nonfatal myocardial infarction, 20 in the aspirin group and 38 in the no aspirin group; of undefined cerebrovascular events, 3 in the aspirin group and 5 in the no aspirin group. The 5-year cumulative primary outcome event rate was not significantly different between the groups (2.77% [95% CI, 2.40%-3.20%] for aspirin vs 2.96% [95% CI, 2.58%-3.40%] for no aspirin; hazard ratio [HR], 0.94 [95% CI, 0.77-1.15]; P = .54). Aspirin significantly reduced incidence of nonfatal myocardial infarction (0.30 [95% CI, 0.19-0.47] for aspirin vs 0.58 [95% CI, 0.42-0.81] for no aspirin; HR, 0.53 [95% CI, 0.31-0.91]; P = .02) and transient ischemic attack (0.26 [95% CI, 0.16-0.42] for aspirin vs 0.49 [95% CI, 0.35-0.69] for no aspirin; HR, 0.57 [95% CI, 0.32-0.99]; P = .04), and significantly increased the risk of extracranial hemorrhage requiring transfusion or hospitalization (0.86 [95% CI, 0.67-1.11] for aspirin vs 0.51 [95% CI, 0.37-0.72] for no aspirin; HR, 1.85 [95% CI, 1.22-2.81]; P = .004).Once-daily, low-dose aspirin did not significantly reduce the risk of the composite outcome of cardiovascular death, nonfatal stroke, and nonfatal myocardial infarction among Japanese patients 60 years or older with atherosclerotic risk factors.clinicaltrials.gov Identifier: NCT00225849.

Background: Current guidelines call for high-intensity statin therapy in patients with cardiovascular disease on the basis of several previous “more versus less statins” trials. However, no clear evidence for more versus less statins has been established in an Asian population. Methods: In this prospective, multicenter, randomized, open-label, blinded end point study, 13 054 Japanese patients with stable coronary artery disease who achieved low-density lipoprotein cholesterol (LDL-C) <120 mg/dL during a run-in period (pitavastatin 1 mg/d) were randomized in a 1-to-1 fashion to high-dose (pitavastatin 4 mg/d; n=6526) or low-dose (pitavastatin 1 mg/d; n=6528) statin therapy. The primary end point was a composite of cardiovascular death, nonfatal myocardial infarction, nonfatal ischemic stroke, or unstable angina requiring emergency hospitalization. The secondary composite end point was a composite of the primary end point and clinically indicated coronary revascularization excluding target-lesion revascularization at sites of prior percutaneous coronary intervention. Results: The mean age of the study population was 68 years, and 83% were male. The mean LDL-C level before enrollment was 93 mg/dL with 91% of patients taking statins. The baseline LDL-C level after the run-in period on pitavastatin 1 mg/d was 87.7 and 88.1 mg/dL in the high-dose and low-dose groups, respectively. During the entire course of follow-up, LDL-C in the high-dose group was lower by 14.7 mg/dL than in the low-dose group ( P <0.001). With a median follow-up of 3.9 years, high-dose as compared with low-dose pitavastatin significantly reduced the risk of the primary end point (266 patients [4.3%] and 334 patients [5.4%]; hazard ratio, 0.81; 95% confidence interval, 0.69–0.95; P =0.01) and the risk of the secondary composite end point (489 patients [7.9%] and 600 patients [9.7%]; hazard ratio, 0.83; 95% confidence interval, 0.73–0.93; P =0.002). High-dose pitavastatin also significantly reduced the risks of several other secondary end points such as all-cause death, myocardial infarction, and clinically indicated coronary revascularization. The results for the primary and the secondary composite end points were consistent across several prespecified subgroups, including the low (<95 mg/dL) baseline LDL-C subgroup. Serious adverse event rates were low in both groups. Conclusions: High-dose (4 mg/d) compared with low-dose (1 mg/d) pitavastatin therapy significantly reduced cardiovascular events in Japanese patients with stable coronary artery disease. Clinical Trial Registration: URL: https://www.clinicaltrials.gov . Unique identifier: NCT01042730.

Insulin resistance is the primary pathophysiology underlying metabolic syndrome and type 2 diabetes1,2. Previous metagenomic studies have described the characteristics of gut microbiota and their roles in metabolizing major nutrients in insulin resistance3-9. In particular, carbohydrate metabolism of commensals has been proposed to contribute up to 10% of the host's overall energy extraction10, thereby playing a role in the pathogenesis of obesity and prediabetes3,4,6. Nevertheless, the underlying mechanism remains unclear. Here we investigate this relationship using a comprehensive multi-omics strategy in humans. We combine unbiased faecal metabolomics with metagenomics, host metabolomics and transcriptomics data to profile the involvement of the microbiome in insulin resistance. These data reveal that faecal carbohydrates, particularly host-accessible monosaccharides, are increased in individuals with insulin resistance and are associated with microbial carbohydrate metabolisms and host inflammatory cytokines. We identify gut bacteria associated with insulin resistance and insulin sensitivity that show a distinct pattern of carbohydrate metabolism, and demonstrate that insulin-sensitivity-associated bacteria ameliorate host phenotypes of insulin resistance in a mouse model. Our study, which provides a comprehensive view of the host-microorganism relationships in insulin resistance, reveals the impact of carbohydrate metabolism by microbiota, suggesting a potential therapeutic target for ameliorating insulin resistance.