ニューロンの酸化窒素合成酵素の条件付き過剰発現は,イシュケミア/再輸血において心臓を保護する

科学分野:

• 心血管研究 循環器科の研究
• ミトコンドリア生物学
• 酸化窒素シグナリング

背景:

• ニューロン酸化窒素合成酵素 (nNOS) の過剰発現は,以前にL型Ca2+チャネルを阻害し,心筋収縮性を低下させた.
• nNOSは,心筋細胞内の複数の細胞内標的を持っています.
• ミトコンドリアおよび活性酸素種 (ROS) 調節を仮説として,イシュケミア/再注射損傷中のnNOSの心臓保護的役割が調査されました.

研究 の 目的:

• ischemia/reperfusion (I/R) 損傷後のnNOS過剰発現の心臓保護機構を調査する.
• nNOS媒介の心臓保護におけるミトコンドリア機能とROS生成の役割を決定する.

主な方法:

• 条件付きのnNOS過剰発現を有するトランスジェニックマウスを利用した.
• 野生型およびnNOS過剰発現したマウスにおける誘発I/R損傷.
• ミトコンドリア機能,ROS濃度,心臓発作の大きさ,そして,孤立した心臓と心臓筋のストライプを使用してnNOSの局所化を評価した.
• nNOSミトコンドリア転位における熱ショックタンパク質90の役割を調査した.

主要な成果:

• nNOSは,I/R損傷中に心筋ミトコンドリアに蓄積され,トランスジェニックマウスで蓄積される.
• nNOSのミトコンドリア転位は熱ショックタンパク質90に依存していた.
• nNOSの過剰発現は,心臓発作の大きさを著しく減少させ,孤立した心臓では心臓保護効果を示した.
• ミトコンドリアの窒素酸塩濃度が上昇し,nNOSの過剰発現により,シトクロームc酸化酵素の活性が低下した.
• 心筋の酸素消費量が減少し,nNOS過剰発現したマウスではROS濃度が著しく低下しました.

結論:

• 条件付きトランスジェニックnNOSの過剰発現は,I/R損傷から心筋を保護します.
• Cardioprotectionは,ROS生成の減少とミトコンドリア機能の窒素媒介抑制と関連しています.
• ベースライン条件下での心筋筋の酸素消費量の減少は,観察された心臓保護効果に寄与する.