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Pathophysiological mechanism for mitochondrial Na/Ca exchanger and its therapeutic application

Research Project

Project/Area Number 22K06658
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 47040:Pharmacology-related
Research InstitutionTokushima Bunri University

Principal Investigator

喜多 紗斗美  徳島文理大学, 薬学部, 教授 (10461500)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 古谷 和春  徳島文理大学, 薬学部, 准教授 (40452437)
太田 紘也  徳島文理大学, 薬学部, 助教 (40638988)
Project Period (FY) 2022-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
KeywordsNa/Ca輸送体 / ミトコンドリア / 肺高血圧症
Outline of Research at the Start

肺動脈性肺高血圧症(PAH)は、肺動脈内腔の狭小化が原因となって肺動脈圧が上昇し、右心不全に至る予後不良の難治性疾患である。肺動脈内腔の狭小化は血管内皮・平滑筋細胞の機能異常による血管リモデリングや血管過収縮などにより引き起こされるため、これらを抑制することを目的とした研究が活発に行われている。本研究では、血管内皮・血管平滑筋特異的なミトコンドリアCa輸送体遺伝子改変マウスを駆使し、ミトコンドリアCa濃度制御と血管機能の関係を解析することにより、NCLXを標的とした新規血管病治療戦略の提案を目指す。

Outline of Annual Research Achievements

肺動脈性肺高血圧症(PAH)は、肺動脈内腔の狭小化が原因となって肺動脈圧が持続的に上昇し、右心不全に至る予後不良の難治性疾患である。肺動脈内腔の狭小化は、血管内皮細胞および血管平滑筋細胞の機能異常による血管リモデリングや血管過収縮などにより引き起こされるため、これらを抑制することを目的とした研究が活発に行われている。申請者は最近、ミトコンドリアNa/Ca交換輸送体(NCLX)の遺伝子欠損マウス(全身)を用いて得た予備的知見から、NCLXの機能抑制によって肺高血圧症を改善できる可能性を見出した。本研究は、血管内皮および血管平滑筋特異的なNCLX遺伝子改変マウスを用いて、ミトコンドリア内Ca濃度制御と肺動脈機能の関係についてin vitroおよびin vivo実験によって解析することにより、NCLXが関与する肺高血圧病態機序を明らかにし、NCLXを標的とした新規血管病治療戦略の提案を目指すものである。令和4年度は、NCLX/MCU遺伝子改変マウス(欠損、血管特異的高発現)の作出に取り組み、一部のマウスを除く二重交配遺伝子改変マウスを作出した。さらに、これらマウスに蛍光Caセンサーを導入したマウスを作出した。令和5年度は、これまでに作出した蛍光Caセンサー導入NCLX/MCU遺伝子改変マウスの肺動脈より初代培養細胞を単離して、細胞遊走時のミトコンドリアの形態変化およびミトコンドリアCa濃度変化におけるNCLXの関与について検討を行った。現在、in vitro血管新生実験を行い、低酸素によって誘導される血管新生に対するNCLX欠損/高発現の影響とCa濃度変化について検討を続けている。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

令和5年度は、これまでに作製した各種遺伝子改変マウスより単離した初代培養細胞や血管標本を用いてミトコンドリア形態・機能やCaイメージング実験に取り組み、おおむね計画通りに行うことができた。

Strategy for Future Research Activity

令和6年度は、引き続き各種遺伝子改変マウスを用いたミトコンドリアの形態変化とミトコンドリアCa濃度変化についての解析を行う。また、低酸素によって誘導される血管新生に対するNCLX欠損/高発現の影響とCa濃度変化についても検討する。さらに、マクロファージのNCLXが血管新生に及ぼす影響についても検討を行う予定である。

Report

(2 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2024 2023 2022

All Presentation (7 results)

  • [Presentation] ミトコンドリアNCLX阻害薬は血管収縮および平滑筋細胞遊走を抑制する2024

    • Author(s)
      國見奈々、谷和佳奈、松原匠弥、根本隆行、喜多知、岩本隆宏、喜多紗斗美
    • Organizer
      日本薬学会第144年会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 肺高血圧症の病態形成におけるミトコンドリアNa+/Ca2+交換輸送体の関与2023

    • Author(s)
      喜多紗斗美、前田結菜、谷和佳奈、根本隆行、喜多知、岩本隆宏、肺高血圧症の病態形成におけるミトコンドリアNa+/Ca2+交換輸送体の関与
    • Organizer
      第97回日本薬理学会年会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 低酸素誘発性肺高血圧症におけるミトコンドリアNa+/Ca2+交換輸送体の関与について2023

    • Author(s)
      前田結菜、谷和佳奈、松原匠弥、根本隆行、喜多知、岩本隆宏、喜多紗斗美
    • Organizer
      第13回トランスポーター研究会九州部会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 低酸素誘発性肺高血圧症におけるミトコンドリアNCLXの関与2023

    • Author(s)
      松原匠弥、田頭秀章、谷和佳奈、喜多知、根本隆行、岩本隆宏、喜多紗斗美
    • Organizer
      日本薬学会第143年会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 血管平滑筋NCX1を介する肺高血圧発症機序2022

    • Author(s)
      喜多紗斗美、田頭秀章、岩本隆宏
    • Organizer
      生体機能と創薬シンポジウム2022
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] Involvement of mitochondrial Na+/Ca2+ exchanger in hypoxia-induced pulmonary arterial hypertension2022

    • Author(s)
      Satomi Kita, Hideaki Tagashira, Mari Hida, Wakana Tani, Takayuki Nemoto, Tomo Kita, Takahiro Iwamoto
    • Organizer
      第96回日本薬理学会年会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 低酸素誘発性肺高血圧症におけるミトコンドリアNa+/Ca2+交換輸送体の関与2022

    • Author(s)
      喜多紗斗美、田頭秀章、披田真里、谷和佳奈、根本隆行、喜多知、岩本隆宏
    • Organizer
      第41回一般社団法人日本マグネシウム学会
    • Related Report
      2022 Research-status Report

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Published: 2022-04-19   Modified: 2024-12-25  

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