Role of long-term cellular dysfunction due to abnormal Ca2+ metabolism in presbyopia

2023 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 22K09714
• Research Institution: Juntendo University
• Principal Investigator: 野島 愛来 順天堂大学, 医学部, 非常勤助手 (90897472)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 池田 勝久 順天堂大学, 医学部, 特任教授 (70159614) ; 美野輪 治 順天堂大学, 医学部, 非常勤講師 (00181967) ; 呉林 なごみ 順天堂大学, 医学部, 客員准教授 (50133335)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2025-03-31
• Keywords: 加齢性難聴 / カルシウム / 老化 / マウスモデル / イメージング

Outline of Annual Research Achievements

老人性難聴の原因は多岐に渡ると考えられる。これらは多様な発症要因から成る複雑なネットワークによるものであり得る。詳細な疾患解析のための加齢性難聴の動物モデル、特に細胞内Ca2+動態が多くの細胞過程に関与する局面において、Pmca2変異体マウス4系統を用い、内耳Ex vivo及び培養細胞系蛍光イメージング法を適用してCa2+動態を観察し、その疾患との関係を明瞭にするために；
【Pmca2変異体表現型の継時的追跡】表現型の長期間の継続観察のため変異体モデルマウスを生産した。
【Pmca2変異体の発現細胞構築】変異体有毛細胞の解析のため、Pmca2変異体の発現培養細胞を構築し、原因遺伝子の生化学的な活性測定、カルシウム蛍光イメージング法によるflux dynamicsの解析を行った。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

Pmca2変異体表現型の継時的追跡を行うため、変異体マウスの導入・生産を行い、カルシウム代謝異常が聴覚機能異常につながる証拠を得るためのモデルの準備を進めた。表現型の継続観察を行うための変異体マウスの導入および繁殖に時間を要した。

Strategy for Future Research Activity

長期間に渡り継時的聴覚機能障害・細胞障害を示すマウスモデルであるPmca2の変異体4系統を用いて、長期にわたる環境ストレス或は加齢そのものが内耳機能障害・細胞障害を誘起する機構・分子経路の詳細を明らかにする緒を探索する。そのために、モデルの効率的な生産に努め、これらを用いて、聴性脳幹反応(ABR)と組織学的解析を継続する。また、種々のマーカー抗体、を用いる組織学的解析を継続する。

Causes of Carryover

上記の生理学的表現型解析、組織学的解析を継続するとともに、変異体有毛細胞の生理学的解析のために、モデルとしてPmca2変異体産物の発現培養細胞を構築した。これらを用い、カルシウム蛍光イメージング法によりflux dynamicsの解析を行なった結果から、表現型の発現及びその差異を説明可能な数値シミュレーションを行いたい。更に、変異体から単離した内耳有毛細胞またはex vivoでのカルシウム動態を観測するシステムを利用し、Ca2+動態異常と進行性表現型の間に相関があるか否かを明らかにしたい。