Development of a new technique to visualize the site of myocardial signal transduction using ultra-high voltage electron tomography

开发利用超高压电子断层扫描可视化心肌信号转导部位的新技术

• 批准号: 22K08173
• 负责人: 都島 健介
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K08173/
• 关键词: 心不全; エンドソーム; 小胞輸送; ミトコンドリア; インスリンシグナル; AKT; 糖尿病性心筋症; 電子線トモグラフィー

生理的ストレス、病的ストレスにおける心筋の筋小胞体、ミトコンドリア、エンドソームの動態を、電子顕微鏡によるイメージング技術の開発を行った。（１）生理的ストレスとして、食事の状態の変化、生まれてから大人になるまでの生理的な肥大における心筋のミトコンドリアや筋小胞体の膜構造のダイナミクスを明らかにする。４８時間の絶食したマウスに食事を与えてから２時間後、６時間後の心筋サンプルを採取し、電子顕微鏡で観察した。（２）高脂肪食ストレス、圧負荷などの病的ストレスによる膜ダイナミクスに異常があるか観察する。高脂肪食負荷や血管拡張反応を阻害した高血圧マウスの心筋サンプルを採取し電子顕微鏡で観察した。（１）絶食、再接触後の心筋では、ミトコンドリア内部にmulti vesicular bodyを内包するミトコンドリアが増加し、再接触により、まずミトコンドリア周囲でリボソームが出現し、ミトコンドリア内部でも見られ、Mitochondria derived vesicules様の多数のエンドソームが分泌される様子が見られた。（２）新生児期の心筋のミトコンドリアの変化についても観察を行った。マウスの場合、生まれてから離乳する3週間目までの間に心筋ミトコンドリアは3倍の大きさとなり、構造も緻密化する。しかし、心筋の肥大が最も盛んな7－14日の間の心筋では、ミトコンドリアは空砲に富み周囲を豊富なリゾチーム顆粒に埋められていた。タンパク合成の盛んな再接触後や新生児期の心筋成長の過程で、タンパク合成の盛んな時期にミトコンドリアではmultivesicular bodyを多く内包しミトコンドリアからの小胞分泌が盛んとなっている。今後は、分泌顆粒の形成や融合に重要なRabタンパクやSNAREの局在を明らかにし、遺伝子改変動物を用いて心筋ミトコンドリアの分泌顆粒形成に焦点をあてて解析する。

我们开发了一种电子显微镜成像技术，用于在生理和病理胁迫期间在生理和病理胁迫期间的心肌内质网，线粒体和内体的动力学。 （1）作为生理压力，我们将阐明从出生到成年期生理肥大期间心肌线粒体和肌浆网的膜结构的动力学。在喂食禁食小鼠后2小时收集心肌样品后48小时6小时，并在电子显微镜下观察。 （2）观察病理压力（例如高脂饮食应力和压力负荷）引起的膜动力学异常。在电子显微镜下收集并观察到抑制高脂饮食负荷和血管舒张反应的高血压小鼠的心肌样品。 （1）在禁食和重新连接后，在心肌中，线粒体含有多尖体的线粒体在线粒体内部增加，并且在重新连接后，首次在线粒体周围出现了核糖体，并且在线粒体内也看到了线粒体，并且在线粒体内也看到了许多内天体，如线粒体类似线粒体的衍生物衍生物。 （2）我们还观察到新生儿时期心肌线粒体的变化。在小鼠中，心肌线粒体在出生和断奶的第三周之间变大三倍，它们的结构变得更加紧凑。然而，在心肌中，在心肌最普遍的第7-14天，线粒体富含空的大炮，并将其埋在丰富的溶菌酶颗粒中。在新生儿期间蛋白质合成和心肌生长过程中扩散后，线粒体包含大型多体体，线粒体的囊泡分泌具有活性。将来，我们将阐明Rab蛋白和网罗的定位，这对于分泌颗粒的形成和融合至关重要，并使用遗传修饰的物质分析它们，以专注于心肌线粒体中的分泌颗粒形成。