2021 Fiscal Year Research-status Report
心筋虚血時の不整脈発生にミトコンドリア内膜コネキシン43が果たす役割の解明
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19K07298
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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) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | コネキシン43 / 不整脈 / ミトコンドリア |
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| Outline of Annual Research Achievements |
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、心筋特異的Cx43欠損マウス（Cx43flox/flox/ Myh6-cre+/-）を作製した。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が発現しておらず、そのリッターメイトマウス（コントロールマウス）では発現していた。
1) カルシウム・スパーク頻度、ミトコンドリア膜電位、ミトコンドリア内活性酸素（ROS）産生、ミトコンドリア内カルシウムの測定
両群マウスの単離心筋細胞においてカルシウム・スパーク（fluo-4）頻度、細胞内ROS産生（2’,7’-dichlorofluorescein；DCF）、ミトコンドリア内ROS産生（MitoSOX Red）、ミトコンドリア膜電位（TMRM）、ミトコンドリア内カルシウム（rhod-2）を記録した。心筋特異的Cx43欠損マウスにおいて、カルシウム・スパーク頻度と細胞内ROS産生は有意に増加し、ミトコンドリア膜電位は脱分極を示した。これらの変化はKATP開口薬の投与により抑制された。更に、心筋特異的Cx43欠損マウスにおいて、細胞外カルシウム濃度4-6 mmol/Lでミトコンドリア内カルシウムはコントロールマウス比べて有意な増加を示した。一方で、ミトコンドリア内ROS産生は有意な変化を認めなかった。
2) 心筋特異的Cx43欠損マウスの催不整脈性に対するROSの関与
SS-31はミトコンドリア内のROS産生を低下させることが報告されている。SS-31の投与により心筋特異的Cx43欠損マウスの催不整脈は有意な低下を示した。このことは、ROS産生がCx43欠損による催不整脈性の亢進に関与することを示唆する。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
新型コロナ感染拡大により、研究室への入室制限や研究時間の制限が生じたため、実験計画の遂行に支障が生じたため。
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| Strategy for Future Research Activity |
1) 低酸素液潅流による張力、細胞内カルシウム、催不整脈性の変化
両群マウスより摘出したトラベクラを、低酸素液で30分間潅流した後に、電気刺激による発生張力、細胞内カルシウム、催不整脈性の変化を記録する。KATP開口薬と阻害薬、Cx43開口薬の投与によるこれらの変化を明らかにする。
2) 低酸素液によるカルシウム・スパーク頻度、ミトコンドリア膜電位、ROS産生の変化
両群マウスの単離心筋細胞を30分間低酸素液にさらした後に、カルシウム・スパーク頻度、ミトコンドリア膜電位、ミトコンドリア内ROS産生を記録する。KATP開口薬と阻害薬、Cx43開口薬の投与によるこれらの変化を明らかにする。
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| Causes of Carryover |
新型コロナ感染拡大により、研究室への入室制限や研究時間の制限が生じたため、実験計画の遂行に支障が生じたため、次年度使用額が生じた。使用計画は以下の通り。
1) 低酸素液潅流による張力、細胞内カルシウム、催不整脈性の変化：両群マウスより摘出したトラベクラを、低酸素液で30分間潅流した後に、電気刺激による発生張力、細胞内カルシウム、催不整脈性の変化を記録する。KATP開口薬と阻害薬、Cx43開口薬の投与によるこれらの変化を明らかにする。
2) 低酸素液によるカルシウム・スパーク頻度、ミトコンドリア膜電位、ROS産生の変化：両群マウスの単離心筋細胞を30分間低酸素液にさらした後に、カルシウム・スパーク頻度、ミトコンドリア膜電位、ミトコンドリア内ROS産生を記録する。KATP開口薬と阻害薬、Cx43開口薬の投与によるこれらの変化を明らかにする。
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