ミトコンドリアによる心室頻拍-心室細動マクロダイナミクス遷移の制御

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致死性の虚血・再灌流不整脈である心室頻拍(VT)や心室細動(VF)は心臓突然死の主因として考えられている。とくにVF時においては、心拍出量がほぼなくなり、体循環および冠循環ともに停止する。VFは、稀には正常心から発生する場合もあるが(突発性VF)、心虚血や心筋症によるVTから移行する場合が多い。これまで、このVT/VF遷移現象の解明を目的として多くの研究がなされてきたが、未だ解明されていない。本研究は、「心機能のマクロ的現象であるVT/VFダイナミクス遷移が細胞内オルガネラであるミトコンドリアによって制御されている」という独創的な仮説の検証を目的としている。昨年度のおける研究により、VT/VFダイナミクス遷移とミトコンドリア・カルシウム取り込み活動の変化との機能的連関を明らかにすることが出来た。本年度は、ラット・ランゲンドルフ灌流心を用いて、ミトコンドリア・カルシウム取り込み活動の変化と心室筋電気活動変化との連関の解明を目指した。その結果以下に述べる成果が得られた。心室筋のburst pacing刺激停止後にも持続するVF時において、ミトコンドリアのカルシウム取り込み活動をruthenium redあるいはRu360で阻害することにより、VFからVTへの可逆的な遷移が生じた。一方、ミトコンドリアのカルシウム取り込み活動の阻害によっては、心室筋活動電位持続時間(APD)、不応期の短縮、およびAPD restitution curveの勾配が減少した。これらの電気生理学的変化は、筋鞘のL-type Ca^<2+>チャネル活性化薬の同時投与でほぼ拮抗されたことから、VF時におけるミトコンドリアのカルシウム取り込み活動の阻害は、L-type Ca^<2+>チャネルの不活性化を介して、VFからVTへの可逆的な遷移を引き起こすことが推定された。