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疼痛制御ペプチド・ノシスタチンの結合分子として同定したNIPSNAP1は、触覚刺激も痛みと感じるアロディニアの抑制に関与する。NIPSNAP1に関しては、細胞膜とミトコンドリアへの局在、オートファジー関連分子との会合、NIPSNAP1欠損マウスでのノシスタチン非依存的な炎症性疼痛の慢性化が見られる。本研究では、NIPSNAP1のミトコンドリアにおける役割に着目し、ミトコンドリアのオートファジー(マイトファジー)の制御と疼痛慢性化との関連について検討した。
平成28年度は、NIPSNAP1発現HEK細胞を樹立し、ミトコンドリアの機能解析を行った。NIPSNAP1発現HEK細胞では、ATP産生やミトコンドリア脱共役剤CCCPにより誘導されるアポトーシスの活性化が抑制された。また、マイトファジー検出のため、ミトコンドリア局在化シグナルを付加したKeima-RedとParkinの発現プラスミド（pMitophagy Keima-Red mPark2）を細胞に導入した。Keima-Red蛍光タンパクは励起スペクトルがpHにより変化し、Parkinは損傷ミトコンドリアにユビキチンを付加することでマイトファジーが実行される。NIPSNAP1発現細胞では酸性下に局在するKeima-Redが上昇し、その上昇はCCCP処理細胞と同程度であった。一方、NIPSNAP1欠損マウスの後根神経節の初代培養細胞では、CCCPによるミトコンドリアとリソソームの共局在が抑制された。オートファゴソームの基質であるp62は、NIPSNAP1欠損細胞で凝集が見られた。さらに、NIPSNAP1欠損マウスの炎症性疼痛の増強は、脊髄後角のERKのリン酸化による中枢性制御が関与していたが、p62の上昇も見られた。これらの結果より、NIPSNAP1はミトコンドリアの品質管理を制御するマイトファジーに関与することが明らかとなった。
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