網膜色素上皮細胞におけるカリウムチャネルKir7.1の機能解明

视网膜色素上皮细胞钾通道Kir7.1的功能阐明

• 批准号: 21K09700
• 负责人: 森實 祐基
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: Okayama University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K09700/
• 关键词: レーバー先天盲; 網膜; 網膜色素上皮細胞; カリウム

網膜色素上皮細胞（RPE）は、網膜の恒常性を維持する細胞であり、RPEの障害によって網膜変性疾患を来す。しかし、網膜変性疾患の病態は未解明であり、RPE障害の原因解明が急務である。近年、網膜変性 疾患の一つであるレーバー先天盲の病態に膜電位の維持に重要なカリウムチャネルの一つ(Kir7.1)が関与することが明らかにされた。しかし、RPEに多種存在す るカリウムチャネルの中でKir7.1の障害がRPE障害を引き起こす機構については不明である。そこで我々はRPEにおけるKir.7.1には、膜電位の維持以外の未 知の機能があるのではないかとの仮説を立て、独自に作成したKir7.1欠損iPS-RPEを用いてKir.7.1の機能解明に取り組む。Kir7.1欠損iPS-RPEは野生型iPS-RPEと比較して細胞死を生じやすい。我々はKir7.1欠損iPS-RPEの細胞死のメカニズムの一つにRPEの酸化ストレス緩和機構の脆弱性が関与している可能性があると考えた。野生型およびKir7.1欠損iPS-RPEを4週間培養し、種々の濃度のt-BHP (0mM, 5mM, 15mM)で酸化刺激を行い細胞中の酸化型グルタチオン(GSSG)、還元型グルタチオン(GSH)の濃度を定量した。刺激のない状態の細胞を比較すると、野生型iPS-RPEはKir7.1欠損iPS-RPEと比較してGSHが有意に増加していた。また、t-BHPで刺激を行うと、Kir7.1欠損iPS-RPEは野生型iPS-RPEと比較して有意にGSSGが増加していた。Kir7.1欠損iPS-RPEは酸化刺激が加わっていなくとも、酸化ストレス負荷がかかっており、さらなる酸化刺激が加わった際により強い酸化ストレスを受けることが示唆された。

视网膜色素上皮细胞（RPE）是维持视网膜稳态的细胞，RPE紊乱会导致视网膜退行性疾病。然而，视网膜退行性疾病的病理学仍不清楚，迫切需要阐明RPE疾病的病因。最近，研究表明，对维持膜电位很重要的钾通道之一（Kir7.1）与莱伯先天性失明（一种视网膜退行性疾病）的病理有关。然而，在 RPE 中存在的多种钾通道中，Kir7.1 损伤导致 RPE 损伤的机制尚不清楚。因此，我们假设RPE中的Kir.7.1除了维持膜电位之外可能具有未知的功能，并且使用我们自己的Kir7.1缺陷的iPS-RPE，我们正在努力研究Kir.7.1在RPE中的作用。旨在阐明该功能。 Kir7.1 缺陷的 iPS-RPE 比野生型 iPS-RPE 更容易发生细胞死亡。我们假设Kir7.1缺陷的iPS-RPE中细胞死亡的机制之一可能与RPE氧化应激缓解机制的弱点有关。将野生型和 Kir7.1 缺陷型 iPS-RPE 培养 4 周，并用不同浓度的 t-BHP（0mM、5mM、15mM）进行氧化刺激，以增加细胞中的氧化型谷胱甘肽 (GSSG) 和还原型谷胱甘肽 (GSH)。 ) 被量化。当比较未刺激的细胞时，与 Kir7.1 缺陷的 iPS-RPE 相比，野生型 iPS-RPE 中的 GSH 显着增加。此外，当用 t-BHP 刺激时，与野生型 iPS-RPE 相比，Kir7.1 缺陷的 iPS-RPE 中的 GSSG 显着增加。 Kir7.1缺陷的iPS-RPE即使没有氧化刺激也会受到氧化应激，这表明当进一步施加氧化刺激时它们会经历更强的氧化应激。