老化・疾病をもたらすミトコンドリア機能障害を鋭敏に捕らえる手法の開発

2018 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18H03180
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 松島 雄一 九州大学, 医学研究院, 助教 (20571342)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 瀬戸山 大樹 九州大学, 大学病院, 助教 (30550850) ; 相原 正宗 九州大学, 大学病院, 臨床検査技師 (30748843) ; 内海 健 九州大学, 医学研究院, 准教授 (80253798)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: ミトコンドリア

Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的はミトコンドリア機能異常を検出する手法の開発である。近年、ミトコンドリア機能異常が老化に関与していること、またミトコンドリア機能異常がパーキンソン病や癌、糖尿病、動脈硬化など生活習慣病発症の引き金となることが示唆されている。これら老化や生活習慣病などでは軽微～中程度のミトコンドリア機能異常が発症の引き金になると考えられている。ミトコンドリア機能異常は主にミトコンドリアでのATP産生の減少によって引き起こされるが、ヒトの組織などを対象としてこのような軽微～中程度のATP産生の減少を鋭敏に検出する方法は今のところ存在しない。本研究により開発した手法は、様々なミトコンドリア機能異常モデル等を用いて評価・検証を行い、疾病や老化などに伴うミトコンドリア機能異常の検出への応用を目指す。
本年度は本研究の基盤となるミトコンドリア機能障害モデル細胞の樹立や実験方法の確立を主たる目的として実験を進めた。得られた実績を以下に示す。
①ミトコンドリア呼吸鎖酵素阻害剤等の薬剤によるミトコンドリア機能阻害の程度を検討し、軽微～重度のミトコンドリア機能障害細胞モデルを作製した。
②ミトコンドリアにおけるATP合成に間接的に影響を与える遺伝子のドミナントネガティブ型変異体を誘導発現させることでミトコンドリア機能障害を引き起こすヒト培養細胞を樹立した。
③ミトコンドリアにおけるATP合成に直接的または間接的に影響を与える遺伝子に対しsiRNAノックダウン法により抑制を行い、中程度～重度のミトコンドリア機能障害を示す細胞モデルを作製した。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

当初の予定通り、本研究の基盤となる実験材料の樹立や実験条件の確立を行った。

Strategy for Future Research Activity

今後は、引き続き本研究で用いる軽度～重度のミトコンドリア機能障害モデルをさらに複数作製する予定である。その後に、このような様々なミトコンドリア機能障害モデルに対し、ATP産生の減少を鋭敏に検出可能であるかどうかを検証してく予定である。