内皮に由来する酸化窒素は,ミトコンドリアの電子輸送を調節することによって,発血後心筋の酸素化と酸素消費を調節する
Xue Zhao1, Guanglong He, Yeong-Renn Chen
1Center for Biomedical EPR Spectroscopy and Imaging, the Davis Heart and Lung Research Institute, and the Division of Cardiovascular Medicine, Department of Internal Medicine, The Ohio State University College of Medicine, Columbus, Ohio, USA.
腸内窒素酸化物合成酵素 (eNOS) による窒素酸化物 (NO) は,心臓発作後における酸素消費を抑制する. ミトコンドリアの呼吸のこの調節は,心筋の改造に影響を与える.
科学分野:
- 心血管生理学 心血管の生理学
- ミトコンドリアの呼吸
- 発血性心臓病 発血性心臓病 発血性心臓病 発血性心臓病とは
背景:
- 窒素酸化物 (NO) レベルは,心筋梗塞後の心臓組織で上昇します.
- NOはミトコンドリアの酸素消費をin vitroで調節することが知られている.
- 心臓発作後の心臓の酸素消費における,内皮 NO 合成酶 (eNOS) による NO のインビボの役割は,調査を必要とする.
研究 の 目的:
- エノス (eNOS) から派生したNOが,心筋梗塞後の心臓における酸素消費を調節する役割について,in vivoで調査する.
- NOがリパルフュージョン中にミトコンドリアの呼吸と心筋の酸素張力にどのように影響するかを決定する.
主な方法:
- マウスは冠動脈連動を施し,その後再注射を行った.
- 心筋の酸素張力 (Po2) は,電子パラ磁気共振酸素測定法を使用して測定されました.
- 実験は,野生型,N-ニトロ-L-アルギニンメチルエステル (L-NAME) 処理されたマウスとeNOSノックアウト (eNOS-/-) マウスを対象とした.
主要な成果:
- リパーフュージョン後の心筋動脈のPO2は,野生型のマウスと比較して,L-NAMEとeNOS-/-で治療されたマウスにおいて有意に低かった.
- eNOSから派生したNOは,レート・プレッシャー・プロダクトを低下させ,NADH脱水素酵素 (NADH-DH) の活性を抑制した.
- NOはシトクロームc酸化酵素 (CcO) の mRNA発現をアップ調節し,ペロキシニート形成を増加させた.
結論:
- eNOSから派生したNOは,発血後の心臓における酸素消費を著しく抑制する.
- NOは,NADH-DHとCcOの酵素活性とmRNA発現を変化させることで,ミトコンドリアの呼吸を調節する.
- NOの影響による,リパーフュージョン後の心筋筋酸素圧力の上昇は,後発血性再建を誘発する可能性があります.
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