吸入麻酔薬による細胞膜マイクロドメイン・MAMを介した心筋保護作用機序の解明

阐明吸入麻醉剂细胞膜微区和MAM介导的心肌保护机制

基本信息

批准号：
22K09047
负责人：
堤保夫
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Hiroshima University
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

项目摘要

本研究は、心筋障害時における細胞膜マイクロドメインおよびミトコンドリアが接触する小胞体膜で、Mitochondria-associated ER membrane (MAM) と呼ばれる部分に対し、吸入麻酔薬がどのように作用するかを明らかにすることで、生命維持に重要なホメオスタシス機構の一端を解明することを目的とする。まず、マウスin vivo 虚血再灌流モデルを用いて対照群、吸入麻酔群において心筋梗塞サイズを測定比較した。これは以前の報告と同様、全身麻酔、人工呼吸下に吸入麻酔薬イソフルラン（1.0 minimum alveolar concentration、30分の曝露）を前投与することによって心筋梗塞サイズが減少することを示した。また、カベオリン-3ノックアウトマウスを用い同様の実験を行い心筋梗塞サイズを測定し、カベオリン-3の影響を明らかにした。その結果、吸入麻酔薬の心筋保護作用がカベオリン-3ノックアウトマウスで棄却されることが明らかとなり、吸入麻酔薬の心筋保護作用がカベオリン-3を介して行われることが明らかになった。次に、上記の各群の虚血再灌流を行った心臓をホモジナイズし、パーコール溶液を加え、超遠心分離（95,000×g、30分）をすることによってミトコンドリア画分を得た。その後これにMRB溶液（250 mM mannitol、5 mM HEPES、0.5 mM EGTA）を加え遠心（6,300×g、10分）することによって MAM層を得た。現在この MAM層に対しイムノブロットを行うことで Mfn-2などのタンパクが各群にどのように影響されるかを調査中である。

本研究旨在阐明吸入麻醉剂如何作用于线粒体相关内质网膜（MAM），这是内质网膜的一部分，在心肌损伤期间接触细胞膜微区和线粒体。对于生命支持很重要。首先，我们使用小鼠体内缺血再灌注模型测量并比较对照组和吸入麻醉组的心肌梗塞面积。这与之前的报道类似，表明在全身麻醉和机械通气下预先给予吸入麻醉剂异氟烷（1.0 最低肺泡浓度，暴露 30 分钟）可减少心肌梗死面积。此外，使用caveolin-3基因敲除小鼠进行了类似的实验，以测量心肌梗塞的大小并阐明caveolin-3的作用。结果发现，在caveolin-3基因敲除小鼠中，吸入麻醉药的心肌保护作用被消除，表明吸入麻醉药的心肌保护作用是由caveolin-3介导的。接下来，将上述各组的缺血再灌注心脏均质化，加入Percoll溶液，通过超速离心（95,000×g，30分钟）获得线粒体级分。然后，添加MRB溶液(250mM甘露醇、5mM HEPES、0.5mM EGTA)，进行离心(6,300×g、10分钟)，得到MAM层。我们目前正在通过在该 MAM 层上进行免疫印迹来研究 Mfn-2 等蛋白质如何受到各组的影响。