血管内皮細胞の機能発現とインテグリン-細胞骨格系機構伝達機構の解析

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 06672226
• Research Institution: Tokyo Metropolitan Institute of Gerontology
• Principal Investigator: 山本 清高 (財)東京都老人総合研究所, 細胞生物, 主任研究員 (90073022)
• Keywords: 血管内皮細胞 / インテグリン / 細胞内骨格 / 細胞外マトリックス / 情報伝達機構 / 細胞接着 / 血管平滑筋細胞

Research Abstract

1.培養血管細胞の細胞接着における細胞外マトリックスの接着認識部域を調べた。ヒト血管内皮細胞をI型コラーゲン上に培養した時、初期接着にはα2、α3、及びβ1インテグリンを発現し、I型コラーゲンに結合しF-アクチン線維を形成していた(第一次細胞外マトリックス-インテグリン-細胞内骨格システム)。24時間後の細胞接着はα2β1インテグリンを介して行われていた。これに対し、V型コラーゲン上に培養した時、初期接着時にはI型コラーゲン上と同様α2β1とα3β1インテグリンを介して結合し、接着斑を形成するが、24時間後にはF-アクチン線維は形成されず、インテグリンの関与も観察されず、第二次システムの再構成に失敗した。
2.血管平滑筋細胞の機能発現に対する情報伝達機構を調べた。ウサギ血管中膜より単離した平滑筋細胞は、細胞周期はG0期(表現型は収縮型)にとどまり増殖因子に反応できない。しかし、細胞外マトリックス成分であるI型コラーゲンにα1β1及びα3β1インテグリンを介して結合すると増殖因子欠損下でもG1A期(表現型は中間型)に移行する。この時初めてPDGF及びIGF-Iに反応して、G1B期(表現型は合成型)に移行し、一部はS期にまで移行できる。合成型に移行した平滑筋細胞はα3β1インテグリンによってのみI型コラーゲンと接着できる(その結合部位はRGDでもDGEAでもない配列、おそらくI型コラーゲンの3本鎖の表面に存在するまだ未知の立体配列である)。一方、変性I型コラーゲンへの接着は、収縮型細胞ではα1β1インテグリンによって仲介されているが、合成型細胞ではα2β1及びα2β1インテグリンによって仲介され、その結合部位はDGEA及びRGDであることが判明した。

Research Products

• [Publications] K. Yamamoto: "Changes in elastin-binding proteins during the phenotypic transition of rabbit arterial smooth muscle cells in primary culture" Exp. Cell Res.218. 339-345 (1995)
• [Publications] M. Yamamoto: "Identification of integrins involved in cell adhesion to native and denatured type I collagens and the phenotypic transition of rabbit smooth muscle cells" Exp. Cell Res.219. 249-256 (1995)
• [Publications] K. Yamamoto: "The differentiated properties of vascular smooth muscle cells and the roles of extracellular matrix" Connetive Tissue. 26. 327-334 (1995)
• [Publications] N. Hasegawa: "Elvated promotion of prostacyclin production by synthetic lipid A analogs in aged human endothelial cells in culture" Mech. Ageing Dev.78. 155-162 (1995)
• [Publications] M. Aoyagi: "Kinetics of ^<125>I-PDGF binding and down-regulation of PDGF receptor in human arterial smooth muscle cell strains during cellular senescence in vitro" J. Cell. Physiol.219. 376-384 (1995)
• [Publications] M. Aoyagi: "Immumnohistochemical detection of Ki-67 in replicative smooth muscle cells of rabbit carotid arteries after balloon denudation" Stroke. 26. 2328-2332 (1995)