iPS細胞を用いたDNM1-L遺伝子変異による心筋症発症機構の解明と治療への応用

利用iPS细胞阐明DNM1-L基因突变引起的心肌病的机制及其在治疗中的应用

• 批准号: 19K17382
• 负责人: 大澤 麻登里
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: National Defense Medical College
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-01 至 2023-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19K17382/
• 关键词: DNM1-L; ミトコンドリア疾患; iPS細胞; 分化心筋細胞; ミトコンドリア; 心筋症; 心不全; 心筋細胞

本研究の目的 は、DNM1-L 変異ヒト疾患iPS細胞由来の分化心筋において、ミトコンドリア形態ならびにミトコンドリア機能評価、分化心筋細胞の機能解析を行 うことで、1)DNM1-L変異に伴う異常ミトコンドリアの増加が心筋症・心不全の原因となっていること、2)ミトコンドリア分裂異常・マイトファジー異常を改 善させ、異常ミトコンドリアを適切に処理することが心筋症・心不全の改善につながることを明らかにし、これによりミトコンドリア心筋症の発症機序を解明す ることである。前年度は、疾患由来分化心筋細胞で、1) 著しく伸長した管状のミトコンドリア形態異常、2) ミトコンドリア膜電位低下並びに酸素消費速度の低下を確認できた。本年度においては、分化心筋細胞での機能実験に進むことができた。我々は、高精度ライブセルイメージングシステム(SONY SI8000)における拍動心筋細胞の収縮能・拡張能の評価、ならびにAxion BiosystemsにおけるField Potential（心筋細胞の活動電位による、細胞外の電位変化)の測定、インピーダンス測定による収縮能評価を実施した。それにより、疾患由来分化心筋細胞ではコントロールと比較をして、収縮能・拡張能の低下を低することを確認できた。また、イソプロテレノール投与による陽性変力作用・変時作用増強において、疾患由来分化心筋細胞では収縮能の立ち上がりがコントロールとの比較で乏しいことを確認した。更にCaイメージングでの解析においても、Ca動態の異常を示唆するデータを得た。

The purpose of this study is to evaluate the differentiation, morphology and function of iPS cells derived from DNM1-L heteromorphic disorders, and to analyze the function of differentiated cardiac cells. 1) The causes of increased cardiac dysfunction due to DNM1-L heteromorphic disorders, 2) The improvement of abnormal mitotic disorders, and 3) The improvement of abnormal mitotic disorders. Abnormality is treated appropriately, and the mechanism of cardiac insufficiency is explained. In the past year, the origin of the disease was differentiated cardiac muscle cells, 1) the elongation of tubular cells was abnormal, 2) the membrane potential was low, and the acid consumption rate was low. This year, the function of differentiated cardiac muscle cells has been improved. We have developed a high-precision measurement system (SONY SI8000) for the measurement of contraction energy and tension energy of cardiac muscle cells, and for the measurement of Field Potential (activity potential of cardiac muscle cells, extracellular potential change) and contraction energy evaluation for the measurement of cardiac muscle cells. The origin of the disease is differentiated muscle cells, and the decrease of contractile energy and tensile energy is confirmed. In addition, the positive effect of the protein on the differentiation of heart muscle cells was also confirmed. In addition, the analysis of Ca content and Ca dynamic abnormality can be obtained.