2022 Fiscal Year Annual Research Report
A study of the role of mitophagy in hearing disorder
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20K21646
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
山岨 達也 東京大学, 医学部附属病院, 教授 (60251302)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
木下 淳 東京大学, 医学部附属病院, 助教 (10755648)
樫尾 明憲 東京大学, 医学部附属病院, 准教授 (20451809)
鴨頭 輝 東京大学, 医学部附属病院, 助教 (30807152)
藤本 千里 東京大学, 医学部附属病院, 講師 (60581882)
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| Project Period (FY) |
2020-07-30 – 2023-03-31
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| Keywords | ミトコンドリア / 蝸牛 / autophagy / 酸化ストレス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
CBA/JマウスにGeO2含有チャウを生後2ヶ月から4ヶ月間経口投与したところ、6ヶ月齢のABRでは、GeO2を与えられた動物は調べたすべての周波数で重度難聴を発症した。病理組織学的検査では、ほぼすべての蝸牛回転において血管条が著しく変性し、基底回転側でより顕著であった。透過型電子顕微鏡では血管条に顕著な空胞変性が認められ、ほとんどすべてのミトコンドリアが電子密度の高い封入物を含んでいた。同様に、腎臓の遠位尿細管上皮とヒラメ筋では変性したミトコンドリアの内部に多くの電子密度の高い沈着物が認められた。マイクロアレイ解析ではGeO2を投与した6ヶ月齢マウスの蝸牛組織では普通飼料の対照群と比較して、3,827個の遺伝子が有意に発現低下し、3,327個の遺伝子が有意に発現上昇した。EASE解析の結果、「ミトコンドリア」「ミトコンドリア内膜」「ミトコンドリア電子輸送鎖」「酸化的リン酸化」「TCAサイクル」を含む16のGo Biological Processカテゴリがゲルマニウムによるミトコンドリア機能障害と有意に関連した。またミトコンドリア呼吸鎖の構成要素をコードする遺伝子のうち28の遺伝子が蝸牛では有意に低下した。生後2ヶ月から3ヶ月間GeO2含有食を与えた動物では約30～50dBの閾値シフトが見られ、タウリン、コエンザイムQ10、水素水の３つの抗酸化物質はいずれもGeO2による難聴と組織変性に対して予防効果を示した。また酸化還元酵素の補酵素であるピロロキノリンキノン（PQQ）はマウスにおける騒音性難聴および加齢性難聴を予防した。PQQは騒音曝露では基底回転の有毛細胞とシナプスを有意に保護し、老人性難聴においても聴力閾値上昇を有意に抑制し、有毛細胞、シナプス、血管条、ラセン神経節を有意に保護した。
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