2004 Fiscal Year Annual Research Report
虚血性心疾患と関連疾患及び虚血再灌流による血管病変に関する分子病態学的研究
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16390191
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Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
吉田 謙一 東京大学, 大学院・医学系研究科, 教授 (40166947)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
上村 公一 東京大学, 大学院・医学系研究科, 助手 (30244586)
新谷 香 (石田 香) 東京大学, 大学院・医学系研究科, 助手 (50345047)
池谷 博 東京大学, 大学院・医学系研究科, 助手 (30292874)
木村 博子 順天堂大学, 医学部, 講師 (00053299)
森本 恵子 奈良女子大学, 生活環境学部, 教授 (30220081)
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| Keywords | 虚血再灌流 / 一酸化窒素 / 活性酸素 / 血流 / 過酸化脂質 / 心筋細胞死 |
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| Research Abstract |
短時間虚血(30分以内)後の再灌流時には、血管が開くが、比較的長時間(45分以上)後の再灌流時には、血管の開存が妨げられ、血流が止まる(no reflow)。この現象を、ラットの冠動脈閉塞モデルで再現した。また、微小酸素電極を心室壁に挿入し、酸素消費量の記録により、虚血による組織酸素消費量の低下、再灌流時、短時間虚血後には酸素消賛の増大、長時間虚血後には、その減少を確認した。
一般に、血管の拡張は、血管内皮の一酸化窒素(NO産生酵素(eNOS)のセリン(Ser1177)残基が、PI3kinase/Aktという酵素でリン酸化される結果、活性化されることによる。eNOS-Ser1177リン酸化を検出する特異抗体と、NOにより活性化されたguanylate cyclase(GC)を認識する特異抗体による免疫蛍光染色法により、eNOS活性化とNO産生が亢進することが、短時間虚血後再灌流時の血管拡張の原因であり、反対に、長時間虚血後、eNOS活性化が抑制されることが、血管閉塞による血流停止の原因であることを組織学的、及び生化学的分析により見出した。また、活性酸素を産生するNADPH oxidase、及びProtein Kinase C(PKC)に対する阻害剤、及び活性酸素を除去する抗酸化剤が、長時間虚血による血流停止を解除することを見出した。
NOは活性酸素の一種であるO_2^-と反応して、peroxynitrare(ONOO^-)を生成する。ONOO^-)は、タンパク質のチロシン残基と反応してnitrotyrosne(NT)を生成し、その活性を阻害することが知られている。しかし、虚血再灌流時、NTの生成は、血管の拡張を促進していた。また、心筋細胞のアポトーシスによる細胞死に対して、NTが促進的に働くこと、NTの生成を抑制することによって、細胞死を抑制できることが示された。
4-hyrodoxynonenal(HNE)は、脂質過酸化の結果生じ、細胞膜の脂質や種々のタンパク質を修飾する。例えば、動脈硬化巣には、HNEの生成を組織染色により示すことができ、また、HNE自体が細胞死に繋がる情報伝達系を活性化することが知られている。虚血再灌流時、血管壁や心筋にHNEが生成しているが、血管の開存度との関連性、心筋の細胞死との関連性は認めなかった。
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