2006 Fiscal Year Annual Research Report
低酸素感知機構の分子基盤の解明と換気応答の制御法の開発
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16390071
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
柴原 茂樹 東北大学, 大学院医学系研究科, 教授 (70206142)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
飛田 渉 東北大学, 大学院情報科学研究科, 教授 (10142944)
古山 和道 東北大学, 大学院医学系研究科, 助教授 (80280874)
武田 和久 東北大学, 大学院医学系研究科, 助手 (30311559)
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| Keywords | ヘムオキシゲナーゼ / 小眼球症関連転写因子 / 酸素センサー / 換気応答 / 赤血球 |
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| Research Abstract |
小眼球症関連転写因子(MITF)の変異マウス(black-eyed white, bw)は低酸素換気応答の亢進を、一方、ヘム分解系の律速酵素ヘムオキシゲナーゼのアイソザイムHO-2の欠損(-/-)マウスは低酸素換気応答の低下を呈する。よって、MITFとHO-2は低酸素応答に関与すると考えられる。
1.マウスを空気下および10%低酸素下で飼育し、心肺における誘導型のHO-1、HO-2、MITFの発現変化を免疫組織化学的解析により検討した。低酸素曝露4週間後のマウス心筋全体においてHO-1タンパクの発現が増加した。一方、HO-2の発現増加は肺静脈心筋と心内膜直下の心筋に限局していた。なお、低酸素環境におけるMITFの発現変化は検出できなかった。
2.低酸素換気応答に関与する新規因子を探索する目的で、9系統のマウスを無麻酔・無拘束でボディープレチスモグラフ内に入れ、空気、10%酸素あるいは10%炭酸ガス呼吸下で即時換気応答を測定した。その結果、低酸素換気応答に系統間で有意な違いを検出した。すなわち、遺伝的要因が低酸素応答に関与することが明らかになった。一方、高炭酸ガス刺激に対する換気応答では9系統のマウス間に違いを検出できなかった。しかし、bwマウスのみが高炭酸ガス刺激に対する過剰な換気応答を示した。よって、MITFあるいはその標的遺伝子が高炭酸ガス感知機構に関与する可能性が示唆された。
3.タンパクチップ解析法によりHO-2と相互作用するヒトタンパク因子を複数同定した。現在、HO-2との相互作用を確認すると共に、siRNAを用いて各分子の生理機能を解析している。
4.DNA microarray解析により、bwマウス心臓で発現が変化する分子を同定し、各候補分子の詳細を解析中である。同様に、低酸素曝露(肺動脈圧の増加に伴う圧負荷)の有無で心臓で発現が変化する分子を探索している。
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