2022 Fiscal Year Research-status Report
Ischemic postconditioning mechanism mediated by mitochondrial calcium uniporter
| Project/Area Number |
22K09240
|
|---|
| Research Institution | Nara Medical University |
|---|
Principal Investigator |
中川 一郎 奈良県立医科大学, 医学部, 病院教授 (20550825)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
|
| Keywords | MCU / Ischemic PostC / Mitochondria |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
虚血再灌流障害に対する神経保護作用として、虚血ポストコンディショニング（PostC）現象が知られている。PostCの重要なプロセスの一つは、ミトコンドリアATP依存性カリウム（mito-KATP）チャネルの開口とミトコンドリア膜電位の脱分極であり、これをきっかけにミトコンドリア透過性移行孔（mPTP）が低伝導で開口し、ミトコンドリアからカルシウムイオンが放出される。ミトコンドリアカルシウムユニポーター（MCU）は、ミトコンドリア内膜に存在するCa2+を内側に取り込むための高感度トランスポーターとして知られており、神経変性疾患、がん、虚血性脳卒中などの疾患の新たな治療標的として注目されている。今回はMCUのPostCへに関与について研究を進めた。
本研究では、C57BLマウスの海馬CA1錐体細胞に全細胞パッチクランプ法を用い、PostCにおいてRuthenium red 265（Ru265）によるMCU阻害下で、自発性興奮性シナプス後電流（sEPSC）、細胞内Ca2+濃度、ミトコンドリア膜電位、N-メチルD-アスパルテート受容体（NMDAR）電流の変化を計測した。MCUの阻害により、再灌流後のsEPSC発生率（p = 0.008）、NMDAR電流（p < 0.001）、細胞内Ca2+濃度（p < 0.001）、死細胞（p < 0.001）が有意に増加し、PostCにおける神経保護作用が除去されていることが示されました。さらに、Ru265を添加したPostCにおけるミトコンドリア脱分極は、再灌流後に徐々に減少した（p < 0.001）。これらの結果から、MCUはPostCにおいて、ミトコンドリアの脱分極を維持することでNMDARの過活性化を抑制し、I/R障害に対する細胞内Ca2+濃度の上昇を防ぐという重要な役割を担っていると考えられる。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
薬剤の入荷遅れなどがあったが研究はおおむね順調に進んでいる。
|
| Strategy for Future Research Activity |
ミトコンドリアカルシウムユニポーターの役割についてさらに詳細な電気生理学的検討を進めていく。
|
| Causes of Carryover |
次年度では研究に係る消耗品費に使用する。
|
