ミトコンドリア脳筋症の治療に関する基礎的検討

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はじめに:ミトコンドリア脳筋症患者の皮膚繊維芽細胞を用いてATP産生能を測定することにより、各種基質、治療薬のミトコンドリア・エネルギ-産生能に対する影響をみる目的で、基礎的検討を行った。対象:複合体I欠損と複合体IV欠損の各2例の皮膚繊維芽細胞を用いた。いずれの症例も筋ミトコンドリアにより上記の診断がついている。研究方法:皮膚繊維芽細胞を培養後トリプシン処理し、その沈渣を0.25M蔗糖、20mMMOPS、20mMEDTA、pH7.4の溶液中でホモゲナイズ処理後、遠心しその上清を酵素液とした。基質として(1)5mMpyruvateと0.3mMmalate(2)5mMsuccinateと1μMrotenone、(3)1mMmalaeと5mMDL-acetylcarnitineの3種の反応系を用い、それらを含む反応溶液(0.25M蔗糖、25mMMOPS、1mMEDTA、5mMK_2HPO_4、1mMADP、pH7.4)に上記上清を加えて37℃、2時間反応させた。20%TCAで反応を終了させ産生されたATPをルミノメ-タ-(LKB1250)を用いて測定した。結果と考案:本方法では比較的少量の細胞(75cm^2フラスコ1個)で実験が可能で、しかもルミノメ-タ-を用いることによりATPを高感度に測定できた。複合体I欠損症では(1)、(3)の反応系でATP産生能の低下を示したが(2)のsuccinateを基質とした反応系では、両者ともATP産生は低下していなく、治療としてsuccinateの投与は有効と考えられた。一方、複合体IV欠損症ではすべての系ともATP産生は低下した。本法を用いて治療薬として考えられるCoQ、カルニチンなどを反応系に加え、ATP産生能をみることは、本症患児の治療の目安となり有効な方法と考えられた。