2022 Fiscal Year Annual Research Report
メラトニン受容体を介したミトコンドリア膜電位制御のメカニズム
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19K09489
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| Research Institution | Nara Medical University |
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Principal Investigator |
中川 一郎 奈良県立医科大学, 医学部, 病院教授 (20550825)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | Melatonin / Ischemic PostC / MTPT / patch clamp |
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| Outline of Annual Research Achievements |
虚血耐性現象（Ischemic Postconditioning; PostC）には、ミトコンドリア透過性遷移孔（mPTP）を介したミトコンドリア膜電位調節が関与していると報告されている。メラトニンは、概日リズムを調節する内因性ホルモンである。近年、ミトコンドリアのメラトニン受容体（MT）を介した神経保護作用が注目されているが、PostCに関連する神経保護機構の詳細は明らかにされていない。我々は、C57BLマウスの海馬CA1錐体細胞を用いて、メラトニンによる虚血性PostCと同様のPostCメカニズムにおけるMTおよびmPTPの関与について検討した。
全細胞パッチクランプ法を用いて、虚血負荷後の自発的興奮性シナプス後電流（sEPSC）、細胞内カルシウム濃度、ミトコンドリア膜電位、N-methyl-D-aspartate receptor（NMDAR）電流の変化を測定した。メラトニンはsEPSCと細胞内カルシウム濃度の上昇を有意に抑制した。NMDAR電流は、メラトニンおよびMTアゴニストであるラメルテオンによって有意に抑制された。しかし、この抑制効果はmPTP阻害剤シクロスポリンAやMT拮抗剤ルジンドールによって消失した。さらに、メラトニンとramelteonはともにミトコンドリア膜電位の脱分極を増強し、luzindoleはミトコンドリア膜電位の脱分極を抑制していた。
このことから、メラトニンによるMTを介したPostCは、mPTPを開くことでミトコンドリア膜電位の部分的脱分極によって誘導されるNMDARを抑制し、グルタミン酸の過剰放出を抑えて虚血再灌流障害に対する神経保護を誘導することが示された。
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Research Products
(5 results)
