心臓腱索に特異的発現の見られる血管新生抑制因子テノモジュリンの機能解析

2008 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 20790997
• Research Institution: Keio University
• Principal Investigator: 木村 成卓 Keio University, 医学部, 助教 (90348657)
• Keywords: 心臓弁膜症 / 血管新生 / 結合組織

Research Abstract

腱組織から抽出されたテノモジュリンという膜貫通蛋白質に注目し、腱索断裂発症にいたるメカニズムを解析した。
(1) マウス胎生期、成獣およびブタの心臓を用いて、RT-PCR法、Western blotting法により、胎生14.5日からテノモジュリンの発現は確認された。発現は腱索に特異的であった。
(2) ヒト剖検例及び手術例における腱索組織標本を作製し、HE・EVG染色、免疫組織化学染色を施行した。正常ヒト腱索において、テノモジュリンは内皮下のエラスチンが豊富な層に同心円状に発現していた。ヒト腱索断裂症例において、テノモジュリンの発現は断裂部に一致し減少しており、同部位にはVEGF-A、MMP-1, 2, 13の強い発現、炎症性細胞浸潤、異常な新生血管が認められた。
(3) ウサギ腱索を用いて腱索間質細胞の初代培養を行い、その培養上清を用いてヒト冠動脈内皮細胞の血管管腔形成能、遊走能に対する作用を解析した。免疫組織化学染色・RT-PCR法により、腱索間質細胞の細胞質中にはテノモジュリン蛋白の存在が確認された。培養上清を用いて血管内皮細泡の管腔形成能及び遊走能に対する作用を解析したところ、これらを抑制する作用が認められ、また、テノモジュリンのsiRNAを用いることにより効果を減弱させることができた。
(4) テノモジュリンノックアウトマウスを作成し、腱索の変化を解析しようと試みた。現在繁殖の最中であり、今後解析の予定である。
(5) 成犬を用いた腱索損傷モデルを作成した。1, 3カ月後にそれぞれ犬を犠牲死させ、腱索の組織学的変化を経時的に評価した。肉眼的所見にて、明らかな腱索断裂は認めなかった。採取した腱索を用いて各種染色検査、免疫化学殖職検査を施行したところ、腱索の中心部に向かい経時的に新生血管、VEGF-A、MMPの発現が進行性に認められ、ヒト腱索断裂組織における所見と類似していると考えられた。
以上より、テノモジュリンの欠失・血管新生促進・MMP活性北が腱索断裂に関与することが示された。

Research Products

• [Journal Article] Local Tenomodulin Absence, Angiogenesis, and Matrix Metalloproteinase Activation Are Associated With the Rupture of the Chordae Tendineae Cordis (2008)
  • Author(s): Naritaka Kimura, Chisa Shukunami, Daihiko Hakuno, Masatoyo Yoshioka, Shigenori Miura, Denitsa Docheva, Tokuhiro Kimura, Yasunori Okada, Goki Matsumura, Toshiharu Shin'oka, Ryohei Yozu, Junjiro Kobayashi, Hatsue Ishibashi-Ueda, Yuji Hiraki, Keiichi Fukuda
  • Journal Title: Circulation 118(17) Pages: 1737-1747
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Local Tenomodulin Absence, Angiogenesis, and Matrix Metalloproteinase Activation Are Associated With the Rupture of the Chordae Tendineae Cordis (2009)
  • Author(s): Naritaka Kimura, Chisa Shukunami, Daihiko Hakuno, Masatoyo Yoshioka, Shigenori Miura, Denitsa Docheva, Tokuhiro Kimura, Yasunori Okada, Goki Matsumura, Toshiharu Shin'oka, Ryohei Yozu, Junjiro Kobayashi, Hatsue Ishibashi-Ueda, Yuji Hiraki, Keiichi Fukuda
  • Organizer: 第73回日本循環器学会・学術集会
  • Place of Presentation: 大阪
  • Year and Date: 2009-03-20
• [Presentation] Chordae tendineae cordis are covered and protected by the anti-angiogenic factor, Tenomodulin (2008)
  • Author(s): Naritaka Kimura, Daihiko Hakuno, Chisa Shukunami, Yuji Hiraki, Ryohei Yozu, Keiichi Fukuda
  • Organizer: 第25回国際心臓研究学会(ISHR)日本部会
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 2008-12-06
• [Presentation] The anti-angiogenic factor, Tenomodulin, has a pivotal role in chordae tendineae cordis (2008)
  • Author(s): Naritaka Kimura, Daihiko Hakuno, Chisa Shukunami, Yuji Hiraki, Ryohei Yozu, Keiichi Fukuda
  • Organizer: 第12回日本心不全学会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2008-10-17
• [Presentation] Pathological angiogenesis concomitant with the downregulation of tenomodulin and upregulation of VEGF-A causes degeneration and rupture in chordae tendineae cordis (2008)
  • Author(s): Naritaka Kimura, Daihiko Hakuno, Chisa Shukunami, Yuji Hiraki, Ryohei Yozu, Keiichi Fukuda
  • Organizer: American heart association Basic cardiovascular sciences conference 2008
  • Place of Presentation: Keystone, USA
  • Year and Date: 2008-07-29