虚血による心筋細胞肥大の分子的機序ー細胞内イオン濃度の変化と早期遺伝子発現の変化の対比ー

1992 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 04670518
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 高橋 利之 東京大学, 医学部(病), 助手 (40236302)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 絹川 弘一郎 東京大学, 医学部(病), 医員 ; 河本 修身 東京大学, 医学部(病), 医員 ; 大谷 余志 東京大学, 医学部(病), 助手 (90203827) ; 百村 伸一 東京大学, 医学部(病), 助手 (10190985) ; 芹澤 剛 東京大学, 医学部(病), 講師 (90143429)
• Keywords: 心筋細胞 / 心筋虚血 / 心肥大 / 細胞内Ca^<2+>動態 / 早期遺伝子発現 / 代謝阻害 / ノーザン・ブロット解析

Research Abstract

本研究の目的は,心筋虚血時あるいはそれからの回復時に,いわゆる早期遺伝子(Immediate-early genes)の発現が変化するか否かを検討し,その変化と心筋細胞内イオン濃度を対比することであった。さらには,心筋虚血からの回復期に実際に心筋細胞が肥大するか否かを検討することをも目的としていた。本年度は特に,ニワトリ胚由来の培養心室筋細胞を用いて,代謝阻害(Metabalic Inhibition)によって虚血時のエネルギー代謝障害を再現し,1.細胞内Ca^<2+>濃度の測定,2.早期遺伝子発現の解析,3.心筋細胞肥大度の測定を行った。以下,得られた結果の概要を示す。
1.心筋細胞の培養および代謝阻害:10日目のニワトリ胚より単離した心室筋細胞を単離し,無血清培地にて培養した後に,培養液を1mM NaCN並びに20mM 2-deoxyglucoseを含有するものに取り換え,代謝阻害を行った。代謝阻害開始後一定時間(15〜120分)にて培養液を通常の無血清培地に戻し,培養心室筋細胞を回復させた。従来の報告と同様に,Ca^<2+> dyeであるindo-1を用いて測定した心筋細胞内Ca^<2+>濃度は,代謝阻害により徐々に上昇し,回復期には次第に低下した。
2.早期遺伝子発現の変化:培養心筋細胞より全RNAを抽出し,早期遺伝子の1つであるc-junに特異的なDNAプローブを用いて,ノーザン・ブロット解析を行った。c-junの発現レベルは30分間の代謝阻害中には変化しなかったが,代謝阻害中止後60分に著明な(10倍以上)上昇を観察した。
3.心筋細胞肥大度の測定:まず一定時間(15〜120分)の代謝阻害より回復後48時間の時点におけるRNA並びにタンパク含量を測定したが,15〜30分の代謝阻害後にやや増加する傾向が認められた。さらに,[^3H]ーフェニルアラニンの取り込み率に関しても同様の傾向が見られたが,この点についてはさらに検討を加える予定である。