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。

Retinal pigment epithelium (RPE) cells maintain the homeostasis of retina. The cause of retinal disorders is not yet clear, and the cause of RPE disorders is urgent. In recent years, the development of retinal disorders has become more and more important for the maintenance of membrane potential due to congenital blindness and pathological changes. Kir7.1 and RPE are the main reasons for the existence of multiple RPE mechanisms. Kir.7.1 is an unknowable function other than membrane potential maintenance. Kir.7.1 is an undamaged iPS-RPE function. Kir.7.1 is a functional solution. Kir7.1 Defective iPS-RPE compared to wild-type iPS-RPE I am not sure if Kir7.1 is a good candidate for IPS-RPE cell death. I am not sure if Kir7.1 is a good candidate for RPE acidification. The concentrations of t-BHP (0mM, 5mM, 15mM) and GSSG and GSH in wild-type and Kir7.1-deficient iPS-RPE cultured for 4 weeks were quantified. Compared with wild type iPS-RPE Kir7.1 deficient iPS-RPE, GSH was intentionally increased. T-BHP is stimulated, Kir7.1 is impaired, and GSSG is intentionally increased compared to wild-type iPS-RPE. Kir7.1 Loss of iPS-RPE Acidification Stimulation Increase, Acidification Load Increase, Acidification Stimulation Increase, Acidification Load Increase, Acidification Load Increase