2005 Fiscal Year Annual Research Report
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15209007
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
野間 昭典 京都大学, 医学研究科, 教授 (00132738)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松岡 達 京都大学, 医学研究科, 助手 (00263096)
皿井 伸明 京都大学, 医学研究科, 科学技術振興講師 (00335259)
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| Keywords | 心筋細胞 / カルシウムイオン / ミトコンドリア / NADH |
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| Research Abstract |
前年度までに、モルモット心室筋細胞において、細胞の高頻度収縮時にミトコンドリアNADH蛍光が上昇することを発見した。今年度は、ミトコンドリア膜電位感受性色素(TMRE)を用いて、細胞収縮頻度が変化する時のミトコンドリア膜電位応答を観察した。その結果、ミトコンドリア膜電位は細胞収縮頻度にかかわらずほぼ一定の値に保たれることが明らかになった。また、心筋細胞高頻度収縮時のNADH蛍光増加は、モルモット心室筋細胞のみでなく、ラット及びマウス心室筋細胞においても起こることを確認した。すなわち、高頻度収縮時に、ミトコンドリアCaが上昇し、ミトコンドリアNADH産生が増加する制御機構は哺乳類心室筋細胞に共通する機構であると考えられる。
さらに、ミトコンドリアNADH蛍光の増加は、イソプロテレノールによるβ受容体刺激や細胞外液へのATP(100μM)添加でも引き起こされることをモルモット及びラット心室筋細胞で明らかした。すなわち、生体における心拍数増加は、心筋細胞ミトコンドリアCa増加のみならず、β受容体、及びP1またはP2受容体シグナル伝達を介して、ミトコンドリアNADH産生を活性化させる可能性が示唆された。ATPの効果はIP_3受容体阻害薬である2-Aminoethyl diphenyl borinate(2-APB)にて前処理した場合でも引き起こされたので、シグナル伝達機序として、IP_3受容体を介した筋小胞体からのCa^<2+>流出以外の機序も関与する可能性がある。研究成果、及び文献データをもとに、ミトコンドリア機能のCaによる制御機構をコンピュータモデル化することに成功した。また、心筋収縮とミトコンドリアNADHに関する研究成果をJournal of Molecular and Cellular Cardiology誌等に発表した。
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