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心筋細胞におけるミトコンドリア機能の調節機構:mPTPの作動様式と生理学的意義

研究課題

研究課題/領域番号 13670703
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 循環器内科学
研究機関浜松医科大学

研究代表者

加藤 秀樹  浜松医科大学, 医学部, 助手 (80314029)

研究分担者 林 秀晴  浜松医科大学, 医学部, 教授 (50135258)
寺田 肇  浜松医科大学, 医学部, 講師 (50252177)
佐藤 洋  浜松医科大学, 医学部, 助手 (30293632)
本荘 晴朗  名古屋大学, 環境医学研究所, 助教授 (70262912)
研究期間 (年度) 2001 – 2003
研究課題ステータス 完了 (2003年度)
配分額 *注記
3,300千円 (直接経費: 3,300千円)
2003年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2002年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2001年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
キーワードミトコンドリア / 共焦点レーザー顕微鏡 / calcium / permeability transition pore / saponin / cyclosporin A / diazoxide / 膜電位 / calcein
研究概要

ミトコンドリア(Mito)内膜のpermeability transition pore (mPTP)は、病態時のみならず生理的にもその役割が注目されている。本研究では、(1)calceinによりmPTPの開口とそのkineticsを画像法により評価し、[Ca^<2+>]_mと膜電位によるmPTPの調節機構について検討すること、(2)mPTPの開口が[Ca^<2+>]_mとSR内Ca^<2+>濃度([Ca^<2+>]_<SR>)に及ぼす効果と、mPTPを介したmitoとSR間のcross-talkを画像法を用いて検討し、mPTPの生理的意義を解明することを目的とした。
平成13年度には、MitoのATP感受性K^+チャネル開口薬であるDiazoxide (Dz)が、mPTPを介してCa^<2+>を放出し、Ca^<2+> sparkとCa^<2+> transientを増大させることを報告した。また、mPTPの開口を、共焦点レーザー顕微鏡を用いて画像法により評価する方法を開発し、DzがmPTPを開口することも示した。
平成14年度には、rhod-2とsaponinを用いてPermeabilized myocyteにおいて、Mito内のCa^<2+>濃度([Ca^<2+>]_m)の測定法を新たに考案し、この方法を用いてDzはmPTPの開口を介して濃度依存性に[Ca^<2+>]_mを減少することを報告した。
平成15年度には、Mitoにおける[Ca^<2+>]_mの調節機構の詳細について、Mitoの膜電位との関係について検討し、膜電位の脱分極が起こるような病態下では、mPTPとNa^+/Ca^<2+>交換によるCa^<2+>の流入とくみ出しのバランスが重要であることを明らかにした。今後は、虚血再灌流障害や心不全における[Ca^<2+>]_mの動態とmPTPとMitoのNa^+/Ca^<2+>の役割について検討してゆく予定である。

報告書

(4件)
  • 2003 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2002 実績報告書
  • 2001 実績報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (17件)

  • [文献書誌] Hideki Katoh et al.: "Diazoxide opens the mitochondrial permeability transition pore and alters Ca^<2+> transients in rat ventricular myocytes."Circulation. 105. 2666-2671 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 加藤 秀樹 他: "ミトコンドリアATP感受性K^+チャネル開口薬diazoxideがCa^<2+> transientに及ぼす効果の検討"心筋の構造と代謝. 23. 195-200 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Wakahara Nobuyuki et al.: "Difference in the cardioprotective mechanisms between ischemic preconditioning and pharmacological preconditioning by diazoxide in rat hearts."Circulation Journal. 68. 156-162 (2004)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Mark T Ziolo et al.: "Expression of inducible nitric oxide synthase depresses beta-adrenergic-stimulated calcium release from the sarcoplasmic reticulum in intact ventricular myocytes."Circulation. 104. 2961-2966 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hideki Katoh et al.: "Diazoxide opens the mitochondrial permeability transition pore and alters Ca^<2+> transients in rat ventricular myocytes."Circulation. 105. 2666-2671 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Mark T Ziolo et al.: "Expression of inducible nitric oxide synthase depresses beta-adrenergic-stimulated calcium release from the sarcoplasmic reticulum in intact ventricular myocytes."Circulation. 104. 2961-2966 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Wakahara Nobuyuki et al.: "Difference in the cardioprotective mechanisms between ischemic preconditioning and pharmacological preconditioning by diazoxide in rat hearts."Circulation Journal. 68. 156-162 (2004)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Mark T Ziolo et al.: "Positive and negative effects of nitric oxide on Ca^<2+> sparks : influence of beta-adrenergic stimulation."Am J Physiol.. 281. H2295-H2303 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yaguchi Yasuhiro et al.: "Protective effects of hydrogen peroxide against ischemia/reperfusion injury in perfused rat hearts."Circulation Journal. 67. 253-258 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yaguchi Y et al.: "Protective effects of hydrogen peroxide against ischemia/reperfusion injury in perfused rat hearts."Circulation Journal.. 67. 253-258 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Hideki Katoh et al.: "Diazoxide opens the mitochondrial permeability transition pore and alters Ca^<2+> transients in rat ventricular myocytes"Circulation. 105. 2666-2671 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Hiroshi Satoh et al.: "Importance of Ca^<2+> influx by Na^+/Ca^<2+> exchange under normal and sodium-loaded conditions in mammalian ventricles"Mol Cell Biochem.. 242. 11-17 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Yasuhiro Yaguchi et al.: "Protective effects of hydrogen peroxide against ischemia/reperfusion injury in perfused rat hearts"Circulation Journal. 67. 253-258 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Mark T Ziolo et al.: "Expression of inducible nitric oxide synthase depresses beta-adrenergic-stimulated calcium release from the sarcoplasmic reticulum in intact ventricular myocytes"Circulation. 104. 2961-2966 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Mark T Ziolo et al.: "Positive and negative effects of nitric oxide on Ca^<2+> sparks : influence of beta-adrenergic stimulation"Am J Physiology Heart Circ Physiol.. 281(6). H2295-H2303 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Satoru Ito et al.: "Possible involvement of Rho kinase in Ca2+ sensitization and mobilization by MCh in tracheal smooth muscle"Am J Physiology Lung Cell Mol Physiol.. 280. L1281-L1224 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 加藤 秀樹 他: "ミトコンドリアATP感受性K^+チャネル開口薬diazoxideがCa^<2+> transientに及ぼす効果の検討"心筋の構造と代謝. 23. 195-200 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書

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公開日: 2001-04-01   更新日: 2016-04-21  

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