フェリチノファジーによる心臓鉄代謝恒常性維持機構の解明

プログラム

医学系研究助成　基礎

所属機関

国立循環器病研究センター

所属部署

研究所　心不全病態制御部

キーワード

フェリチノファジー　フェリチン　NCOA4　鉄欠乏　心不全

研究結果の概要

心不全患者の約50％に貧血の有無にかかわらず鉄欠乏が認められ、鉄代謝異常の関与が示唆されるがその変化が心臓に対して有害か保護的かは明らかではない。細胞内では鉄欠乏のような鉄需要増大時に鉄貯蔵タンパク質フェリチンがフェリチノファジーにより分解され、フェリチンによって貯蔵されていた鉄が遊離鉄として利用される。本研究では、鉄欠乏下における心筋細胞内フェリチノファジーの意義を解明すべく心筋細胞特異的NCOA4欠損マウス（KOマウス）を用いた解析を行った。鉄欠乏下でのNCOA4の欠損は野生型マウス鉄欠乏モデルと比較して心収縮能を有意に低下させた。鉄欠乏状態の野生型マウスでは心筋細胞内の非ヘム鉄が減少していたのに対し、KOマウスでは非ヘム鉄の増加が観察された。さらにマウス心筋細胞様培養細胞を用いNCOA4の発現を抑制すると、ミトコンドリア機能が著明に低下した。以上より、本研究では心筋細胞におけるフェリチノファジーは鉄欠乏環境下で適切な鉄代謝を促すことでミトコンドリア機能を維持し、心機能保持に重要な役割を果たすことが示唆された。

公表論文