環境汚染物質の心筋細胞間コミニュケーションに及ぼす影響

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 11680559
• Research Institution: Kobe Gakuin University
• Principal Investigator: 五島 喜與太 神戸学院大学, 人文学部, 教授 (90111822)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 岡本 正志 神戸学院大学, 薬学部, 助教授 (80194398)
• Keywords: ベンゼンヘキサクロリド / 心筋細胞 / カルシウムイオン / コネキシン43 / ギャップ結合 / リンダン / 心毒性

Research Abstract

環境汚染物質のひとつであるベンゼンヘキサクロリドのγ-異性体(lindane)による心筋細胞毒性の誘発機構の詳細について、マウス胎児心室筋由来の培養心筋細胞をモデル系として検討した。
その結果、lindaneは心筋細胞に対して特徴的な非同期拍動の出現や、lucifer yellowの拡散率の低下などの細胞間コミュニケーションの異常と考えられる毒性作用を誘発した。また、その際lindaneは心筋細胞間のギャップ結合が存在する領域、細胞間接合部で局所的に細胞内遊離カルシウム濃度の上昇を引き起こした。これらの結果は、lindaneが心筋細胞内のカルシウムホメオスタシスに変化を及ぼし、細胞間コミュニケーションの異常を誘発する可能性を示唆した。
さらに、lindane添加時には、心筋細胞のギャップ結合蛋白質connexin43量が減少した。なかでもリン酸化connexin43量の低下が著明であった。この作用はubiquitin-proteasome系によるconnexin43の蛋白分解を阻害することで防御でき、しかもそれにともなって、lindaneによるギャップ結合透過性の障害や心筋細胞の非同期拍動も改善された。
以上の結果は、lindaneがギャップ結合の接合部位で細胞内遊離カルシウム濃度を上昇させるとともに、ubiquitin-proteasome系によるリン酸化connexin43の分解を亢進させ、ギャップ結合の透過性を減少させることを示唆した。その結果、lindaneが心筋細胞に非同期拍動などの細胞間コミニュケーションの異常を誘発し、重篤な心毒性作用を引き起こすことを明らかにした。