| Project/Area Number |
22K06839
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 48020:Physiology-related
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
三浦 昌人 東北大学, 医学系研究科, 教授 (30302110)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐藤 遥 東北大学, 医学系研究科, 助教 (90803883)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | コネキシン43 / ミトコンドリア / カルシウム / 活性酸素 / 不整脈 |
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| Outline of Research at the Start |
ミトコンドリアは心室筋容積の約30％を占めているものの、不整脈発生における役割は不明な点が多い。研究代表者は、ミトコンドリア内膜のコネキシン(Cx)43の薬物的阻害あるいは遺伝的欠損がスパーク頻度を増加させ、催不整脈性を亢進させることを報告している。本申請では、このような筋小胞体へのミトコンドリア変化の情報伝達が、メッセンジャー的物質を介するのか、それとも直接行われるのかの解明を目指す。心筋特異的Cx43欠損マウスと心筋特異的ミトコンドリア・カルシウム・ユニポーター欠損マウスを用いて、細胞内及びミトコンドリア内のカルシウム濃度や活性酸素とスパーク頻度との関係を記録する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
心筋特異的Cx43欠損マウスは、Cx43flox/floxマウスとα-myosin heavy chain (Myh6)-cre+/-マウスを交配することにより作製した。心筋特異的Cx43欠損マウスではミトコンドリア内膜においてCx43が発現していなかった。両群マウスの右心室より多細胞心室筋（トラベクラ）を摘出し、ジギトニン灌流により、skinned fiberを作製した。
1) ミトコンドリア内カルシウムの測定： 両群マウス多細胞心室筋におけるミトコンドリア内カルシウムはrhod-2蛍光を用いて記録した。両群マウスにおいて、カルシウム濃度を80、200、400、1000、2700nMへと上昇させることにより、rhod-2蛍光は有意に上昇した（p<0.01）。このrhod-2蛍光の上昇の程度は、Cx43欠損マウスでは、コントロールマウスに比べて有意に大きかった（p<0.05）。更に、このCx43欠損マウスにおけるrhod-2蛍光の上昇は、ジアゾキサイドにより抑制された。
2)ミトコンドリア膜電位の測定： 両群マウス多細胞心室筋におけるミトコンドリア膜電位はJC-1蛍光を用いて記録した。カルシウム濃度を80、200、400、1000、2700nMへと上昇させることにより、Cx43欠損マウスでは、JC-1蛍光比（赤色/緑色）は上昇、つまり、膜電位は過分極を示した。このJC-1蛍光比の上昇は、ジアゾキサイドにより抑制された。また、コントロールマウスにおいてはカルシウム濃度の上昇によるJC-1蛍光比の上昇はみられなかった。
3)ミトコンドリア内活性酸素の測定： コントールマウス多細胞心室筋におけるミトコンドリア内活性酸素はMitoSOX Red蛍光を用いて記録した。カルシウム濃度の上昇により、コントールマウスにおけるMitoSOX Red蛍光は変化しなかった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
新型コロナ感染が終息に向かったことにより、研究室への入室制限や研究時間の制限が次第に解除されたため。
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| Strategy for Future Research Activity |
ミトコンドリア単離キット（BIOCHAIN）を用いて、心筋特異的Cx43欠損マウスとコントールマウスの心室筋からミトコンドリアの単離を行う。ミトコンドリアへのカルシウム流入の抑制（Ru360）と排出の抑制(CGP37157)によるミトコンドリア内カルシウム（rhod-2）、膜電位変化(JC-1)、ROS産生の変化(MitoSOX Red)を両群マウスで記録する。
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