心筋細胞の活性酸素産生を介した細胞内情報伝達系の解析-Mn-SOD誘導におけるRedox制御の役割-

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10670652
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 西田 昌司 大阪大学, 医学部, 助手 (40283783)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 大津 欣也 大阪大学, 医学部, 助手 (20294051) ; 葛谷 恒彦 大阪大学, 医学部, 助教授 (80150340)
• Keywords: 心筋細胞 / TNF-α / 過酸化水素 / Mn-SOD / DCFH / 細胞障害

Research Abstract

本申請研究においては、心筋細胞における活性酸素・ラジカル代謝が心筋のストレス応答における細胞内の情報伝達にいかに関与しているかを明らかにするため、心筋細胞におけるラジカル産生・ストレス蛋白質の誘導活性化を実証するとともに、両者を結ぶ細胞内情報伝達蛋白質の活性化、誘導経路の検討を行うことを目的として検討を開始した。
ストレス負荷モデルとして、成熟ラット心臓より心筋細胞を単離し、過酸化水素、または、TNF-αを負荷した。心筋細胞内の活性酸素濃度の変化は、過酸化水素感受性の蛍光色素DCFHを細胞に負荷し、落射蛍光顕微鏡下に検討した。過酸化水素の添加により、DCFH由来の蛍光は増加し、過酸化水素の添加量依存性に蛍光は増強した。TNF-α添加によっても同様に添加量依存性に心筋細胞内のDCFH傾向の増加を認めた。100ng/mlのTNA-α添加により、渦酸化水素100μMによる蛍光の51%に相当する過酸化水素産生を認めた。
TNF-a投与後の細胞内Mn-SOD蛋白質濃度を抗ラットMn-SOD抗体を用いたELISA法にて定量すると、心筋細胞内のMn-SOD濃度の増加を認めるとともに、LDH遊出を用いて検討した低酸素(1時間)-再酸素化(24時間)後の心筋細胞障害が減弱した。過酸化水素消去剤であるN-アセチルシステインの前投与は、TNF-α添加によるDCFH蛍光の増強、Mn-SOD誘導、低酸素-再酸素化による細胞障害のいずれをも抑制することが可能であった。
以上の結果は、TNF-α刺激によって心筋細胞の低酸素-再酸素化耐性が惹起されるが、その際、心筋細胞内に生じる活性酸素、特に過酸化水素が耐性を担うMn-SOD誘導の情報伝達系として重要な役割を担っていることを示唆する。

Research Products

• [Publications] Yabuki M,et al.: "Involvement of NF-F in transcriptional regulation of the phospholamban gene." Eur J Biochem. 258. 744-751 (1998)
• [Publications] Igarashi J,et al.: "Inducible nitric oxide synthase augments injury elicited by oxidative stress in rat cardiac myocytes." Am J Physiol. 274. c245-c252 (1998)