心筋細胞のミトコンドリア機能:筋小胞体とのcross-talkと細胞障害

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12470151
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 林 秀晴 名古屋大学, 環境医学研究所, 教授 (50135258)
• 研究分担者: 加藤 秀樹 名古屋大学, 環境医学研究所, 助手 (80314029) ; 本荘 晴朗 名古屋大学, 環境医学研究所, 助教授 (70262912)
• キーワード: diazoxide / 共焦点レーザー顕微鏡 / ミトコンドリア膜電位 / Ca^<2+>transient / mPTP / cyclosporin A / ミトコンドリア / 筋小細体

研究概要

diazoxideの心筋保護作用機構を検討するために、共焦点レーザー走査顕微鏡を用いて、ラット心室筋細胞のミトコンドリア(Mito)内膜の膜電位(ΔΨm)、Ca^<2+>transient、mPTP(mitochondrial permeability transition pore)を測定した。(1)ΔΨmに対する作用:TMREによって測定したΔΨmは、diazoxide単独投与では変化を認めなかったが、rotenoneの存在下では過分極方向に回復した。(2)細胞質のCa^<2+>transientに対する作用:fluo-4により測定したCa^<2+>transientは、diazoxide投与により上昇した。この上昇は5-HDにより抑制されなかったが、mPTPの阻害剤であるcyclosporin A(CsA)により抑制された。この作用は、thapsigarginとryanodineを前投与しても認められたことから、diazoxideによってMitoからCa^<2+>が放出され、筋小胞体へ取り込まれるという機構が考えられた。CsAによりΔΨmの過分極とCa^<2+>transientの増大が抑制されたことから、diazoxideがmPTPを介してMitoのCa^<2+>を放出し、Ca^<2+>transientを増大させたことが示唆された。(3)mPTPに対する作用:Mitoに集積したcalceinはmPTPの開口によりMito外へ移行して蛍光強度の減少として観察される。diazoxideの投与により、calceinの蛍光強度は減少し、この作用はCsAにより完全に抑制された。つまり、diazoxideは、mPTPを介するMitoからのCa^<2+>放出をきたして、Mitoの保護作用をきたすことが示唆された。

研究成果

• [文献書誌] Hiroshi satoh,Hideharu Hayashi. et al.: "KB-R7943 block of Ca^<2+> influx via Na^+/Ca^<2+> exchange does not alter trirdiates or glycoside inotropy but prevents Ca^<2+> overload in rat ventricular myocytes"Circulation. 101. 1441-1446 (2000)
• [文献書誌] Y.matsumoto,H.Hoyasho et al: "Role of high-energy phosphate metabolism in hydrogen.peroxide-induced cardiac dysfunction"Molecular and Cellular Biochemistry. 204. 97-106 (2000)
• [文献書誌] M.Kimura,H.Hayasho et al: "Inhibitory effect of insulin on bradykinin-induced vesodilation"J.Hypertens. 18. 287-292 (2000)
• [文献書誌] M.Mukai,H.Hayasho et al: "Effects of a selective inhibitor of Na^+/Ca^<2+> exchange, KB-R7943 on reoxygenation-induced injuries in guinea pig papillary muscles."J.Cardiovasc.Pharmacol.. 35. 121-128 (2000)
• [文献書誌] M.Iimuro,H.Hayasho et al.: "Effects of an endothelin receptor antagonist TAK-044 on myocardial energy metabolism in ischemia/reperfused rat hearts."J.Cardiovasc.Pharmacol.. 35. 403-409 (2000)
• [文献書誌] H.Hayasho: "Pathogenesis and the role of Ca^<2+> overload during myocardial ischemia/reperfusion"Nagoya J.,med Sci. 63. 91-98 (2000)