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これまでに我々は、NLRP3インフラマソーム（IFS）活性化におけるミトコンドリアの役割は活性化刺激ごとに異なり、少なくとも細胞外ATPによる活性化に際してはミトコンドリアが正常な機能を維持している必要があることを見出している。初年度の研究により、ミトコンドリアのカルシウム調節能に依存してATP刺激時の細胞内カルシウムの濃度や分布が適正に保たれ、NLRP3-IFSの活性化が促進されることが示唆された。そこで、ATPの受容体として働くリガンド作動性イオンチャネルであるP2X7とミトコンドリアにおけるカルシウム制御との関連を詳細に解析した。内在性にP2X7を発現していないHEK293細胞に、カルシウム感受性蛍光バイオプローブであるCEPIA2mtをP2X7と共に発現させ、ATP刺激を加えたところ、ミトコンドリアへの急速なカルシウム流入が確認された。この流入は、ミトコンドリア脱共役剤CCCPや電子伝達系阻害剤antimycin Aによって抑制される一方、CCCPとは作用機序の異なる脱共役剤valinomycinでは抑制されなかった。このような化合物による阻害プロファイルは、マウス初代培養マクロファージにおける細胞外ATPによるNLRP3-IFSの活性化に対する阻害プロファイルと一致していた。一方、カルシウムイオノフォアA23187によってもミトコンドリアへのカルシウム流入が促進されるが、その際にはCCCPによる抑制は認められなかったことから、ATP刺激時においてはP2X7の下流においてミトコンドリア自身が能動的にカルシウムを取り込む機構が存在することが示唆され、その機構が細胞外ATPによるNLRP3-IFSの活性制御に重要な役割を担っていると考えられる。
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