| 研究課題/領域番号 |
17K01359
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| 研究機関 | 岡山大学 |
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研究代表者 |
貝原 恵子 岡山大学, 医学部, 技術専門職員 (60638641)
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| 研究分担者 |
入部 玄太郎 岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 准教授 (90284885)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| キーワード | NADPH oxidase 4 / 活性酸素（ROS) / メカノトランスダクション / 単離心筋細胞 / 圧負荷 / 心不全 |
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| 研究実績の概要 |
近年、心筋細胞において伸展刺激によりNOX2（NADPHオキシダーゼ2）由来のROS（活性酸素）がCa2+動態を修飾していることが明らかにされたが、同族のNOX4の関与は不明である。そこで、独自の単離心筋細胞伸展システムを用いて、NOX4が生理的および心不全形成に関わる病態生理的メカノトランスダクションに及ぼす影響を明らかにすることを目的とした。
単離心筋細胞の両端に直径10マイクロメートルのカーボンファイバーを装着し単一細胞に伸展刺激を加え、その際の細胞内のROS産生量、ミトコンドリア膜電位、Ca2+スパーク数、発生張力などを測定した。
NOX4KOマウスにおける伸展刺激時の有意な、ROS産生の増加抑制・ESFLR（単一心筋細胞収縮力指標）の低下よりNOX4由来のROSが伸展時のCa2+動態に影響していることが明らかにされたが、NOX2KOマウスとは異なりCa2+スパーク数は伸展時優位に増加した。この結果から、NOX2とは異なったメカニズムにてNOX4は伸展刺激時のCa2+動態に影響していると考えられるが、詳細については今後の研究課題である。
また、NOX4のミトコンドリア局在は確認出来たが、伸展時のミトコンドリア膜電位には影響がない事が明らかとなった。
最後に心臓に圧負荷をかけ心不全を誘導したTAC手術施行16週目のマウス由来細胞における伸展時ROS産生量の変化やミトコンドリア膜電位は、予想に反しWT・NOX4KOマウス同様に、正常、病態間の有意差はなかった。しかし、NOX4KOマウスは、心エコーによる心機能低下が確認できるにも関わらず、ESFLRが上昇するという矛盾した結果となった。これらの結果から、生理的および心不全形成に関わる病態生理的メカノトランスダクションにNOX4の関与が示唆されたがそのメカニズムは不明であり、今後さらなる研究が必要である。
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