アポトーシスにおけるミトコンドリアATP感受性K^+チャネルの役割

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12670681
• Research Institution: 大分医科大学
• Principal Investigator: 米持 英俊 大分医科大学, 医学部, 助教授 (40191671)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 佐藤 俊明 大分医科大学, 医学部, 助手 (60244159)
• Keywords: アポトーシス / 心筋保護 / ATP感受性K^+チャネル / ミトコンドリア

Research Abstract

ミトコンドリアATP感受性ポタシウムチャネル(MitoK_<ATP>チャネル)はアポトーシスを抑制することで心筋保護作用を発揮することを培養心筋細胞を用いて検討した。
アポトーシスの評価はFlow cytometryでのpropidiumとannexin V-FITCの蛍光と,light scatterで、さらにHoechst33342による核の形態の蛍光顕微鏡検査で行った。ミトコンドリアの内膜電位はrhodamine-123負荷後の蛍光強度をFlow cytometryで測定した。培養心筋細胞でのアポトーシス細胞の割合は12%であった。過酸化水素(500μM)への暴露でアポトーシス細胞の割合は時間依存性に増加し、二時間後には35%に達した。
また、ミトコンドリアの内膜電位も過酸化水素で低下し、二時間で対照群の60%まで低下した。MitoK_<ATP>チャネル開口剤であるdiazoxideの30分前処置で過酸化水素によるアポトーシスの増加と内膜電位低下が有意に抑制された。さらに、diazoxideの抑制効果はMitoK_<ATP>チャネル阻害剤の5-hydroxydecanoateで消失したが、細胞膜のK_<ATP>チャネル阻害剤のHMR1098では影響されなかった。この結果は、MitoK_<ATP>チャネルは酸化ストレスによるミトコンドリア内膜電位低下を抑制する事で抗アポトーシス効果を発揮することを示している。虚血・再灌流時の心筋細胞障害の一因が活性酸素腫であることを考慮すれば、MitoK_<ATP>チャネルによるプレコンディショニングの機序として抗アポトーシス効果が推測された。