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誘導型ヘムオキシゲナーゼのストレス応答による肝臓・網内系機能制御の分子基盤

研究課題

研究課題/領域番号 12470128
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 消化器内科学
研究機関慶應義塾大学

研究代表者

末松 誠  慶應義塾大学, 医学部, 教授 (00206385)

研究分担者 和田 洋一郎  東京大学, 駒場オープンラボラトリー, 助手 (10322033)
小沢 伸晃  慶應義塾大学, 医学部, 助手 (70224219)
研究期間 (年度) 2000 – 2001
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
6,700千円 (直接経費: 6,700千円)
2001年度: 2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
2000年度: 4,200千円 (直接経費: 4,200千円)
キーワード一酸化炭素 / ヘムオキシゲナーゼ / 可溶性グアニル酸シクラーゼ / シトクロームP450 / 微小循環 / 肝臓 / マクロファージ / heme oxygenase / 接着分子 / トランスクリプトーム / 炎症
研究概要

本研究では肝臓で構築されたこれまでの研究結果をもとにCOによる臓器機能制御のメカニズムに関する知見をもとに肝臓およびその他の臓器でのマクロファージ機能とHO-CO系を介した生理作用の解析を行った。またCOが結合可能なセンサー分子としてsoluble guanylate cyclase(sGC)の分布についても、肝臓では血管周皮細胞である伊東細胞と肝細胞に、網膜では機能未知の支持細胞であるMuller's glia cellに豊富に発現していることが明らかになった。網膜組織ではHO-2はおなじMuller's glia cellに高発現しており、neural NOSの発現はAmacrine cellにわずかに発現するのみであった。以上より肝臓や網膜ではCOがNOに比べて比較的豊富に存在し、cGMP生成制御因子として作用しうることが示唆された。一方、本研究の主眼のひとつであったHO-1による酵素活性に依存しない作用機序による細胞機能調節の可能性は本酵素の遺伝子のstable transfectantをヒトマクロファージU937細胞における網羅的transcriptome解析により開かれた。Transcriptomeを野生型と変異型HO-1発現細胞で詳細に検討すると、U937は酵素活性を欠失させたH25A mutant HO-1を発現させることによりcatalaseの発現増加や細胞内glutathioneの増加(細胞内の合成の増加ではないと考えられる)などにより抗酸化ストレス耐性を獲得することが明らかになった。この現象の作用メカニズムは単なるdomimnant negative effectとは考えられず、mutant protein自身に未知の生物作用があることを示唆するものであり、さらに現在検討を進めている。

報告書

(3件)
  • 2001 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

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すべて 文献書誌 (42件)

  • [文献書誌] Taniai, H., Suematsu, M., et al.: "Protective roles of enddothelin B receptor-mediated nitric oxide generation in heoatobiliarv dysfunction in anoxiareoxygenated perfuse rat liver"Hepatology. 33. 894-901 (2001)

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  • [文献書誌] Kyokane, T., Suematsu, M., et al.: "Carbon monoxide from heme catabolism proyects against hepatobiliary dysfun-ction in endotoxin-treated rat liver"Gastroenterology. 120. 1227-1240 (2001)

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  • [文献書誌] Imai, T., Suematsu, M., et al.: "Vascular smooth muscle cell-direct overexpression of heme oxygenase-1 elevates blood pressure through attenuation of nitric oxide-Induced vasodilation in mice"Circ Res. 89. 55-62 (2001)

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  • [文献書誌] Morisaki, H., Suematsu, M., et al.: "Role of carbon monoxide In leukocyte and platelet dynamics in rat mesentery during sevoflurane anesthesia"Anesthesiology. 95. 192-199 (2001)

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  • [文献書誌] Uwatoku, R., Suematsu, M., et al.: "Kupper cell-mediated recruitment of rat dendritic cells to the liver : roles of N-acetylgalactosamine-specific sugar receptors"Gastroenterology. 121. 1460-1472 (2001)

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  • [文献書誌] Ozawa, N., Suematsu, M., et al.: "Leydig cell-derived heme oxygenase-1 regulates apotosis of premeiotic germ cell in response to stress"J.Clin.Invest. 109. 457-467 (2002)

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  • [文献書誌] Suematsu, M., Makino, N., et al.: "In Free Radicals In Digestive Diseases(eds.Yoshikawa, T., Niki, E.)Karger"Mechanisms for carbon monoxide-mediated protection against hepatobiliary dysfunction(in press).

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  • [文献書誌] Suematsu, M., Ishimura Y.: "The heme oxygenase-carbon monoxide system : A regulator of hepatobiliary functions"Hepatology. 31 (invited review). 3-6 (2000)

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  • [文献書誌] Togane. Y., Morita. T., Suematsu M., Ishimura Y., Yamazaki, J., Katayama S.: "Protective roles of carbon monoxide in neointimal development elicited by arterial injury"Am. J. Physiol. Heart circ. Physiol.. 278. H623-632 (2000)

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  • [文献書誌] Johnston, B., Burns, A. R., Suematsu, M., Watanabe, K., Issekutz, T. B., Kubes, P.: "Increased sensitivity to the C-X-C chemokine CINIC/gro in a model of chronic inflammation"Microcirculation. 7. 109-118 (2000)

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  • [文献書誌] Makino, N., Suematsu, M., Sugiura, Y., Morikawa, H., Shiommi, H., Goda, N., Sano, T., Nimura, Y., Sugimachi, K., Ishimura, Y.: "Altered expression of heme oxygenase-1 in the livers of patients with portal hypertensive diseases"Hepatology. 33. 32-42 (2001)

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  • [文献書誌] Kitchin, K.T., Anderson, W.L., Suematsu, M.: "An ELISA assay for heme oxygenase-1"J. Immunol. Meth.. 247. 153-161 (2001)

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  • [文献書誌] Kyokane, T., Norimizu, S., Taniai, H., Naito, M., Takeoka, S., Tsuchida, E., Nimura, Y., Ishimura, Y., Suematsu, M.: "Carbon monoxide from heme catabolism protects against hepatobiliary dysfunction in endotoxin-treated rat liver"Gastroenterology. 120. 1227-1240 (2001)

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  • [文献書誌] Taniai, H., Suematsu, M., Suzuki, T., Hori, R., Ishimura, Y., Nimura, Y.: "Protective roles of endothelin B receptor-mediated nitric oxide generation in hepatobiliary dysfunction in anoxiajreoxygenated perfused rat liver"Hepatology. 33. 894-901 (2001)

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  • [文献書誌] Kashiba, M., Ishimura, Y., Suematsu, M.: "Carbon monoxide reception in biological systems"Porphyrins. 9. 150-157 (2001)

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  • [文献書誌] Suematsu M., Also S., Professor Toshio Ito: "a clairvoyant in pericyte biology"Keio J Med.. 50 (2). 66-71 (2001)

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  • [文献書誌] Imai T., Morita T., Shindo T., Nagai R., Yazaki Y., Kurihara H., Suematsu M., Katayama S.: "Vascular smooth muscle cell-directed overexpression of heme oxygenase-1 elevates blood pressure through attenuation of nitric oxide-induced vasodilation in mice"Crc Res.. 89 (1). 55-62 (2001)

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  • [文献書誌] Hirano K., Kobayashi T., Watanabe T., Yamamoto T., Hasegawa G., Hatakeyama K., Suematsu M., Naito M.: "Role of heme oxygenase-1 and Kupffer cells in the production of bilirubin in the rat liver"Arch Hitol Cytol. 64 (2). 169-78 (2001)

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  • [文献書誌] Morisaki, H., Katayama, T., Kotake, Y., Ito, M., Ishimura, Y., Takeda, J., Suematsu, M.: "Roles of carbon monoxide in leukocyte and platelet dynamics in rat mesentery during sevoflurane anesthesia"Anesthesiology. 95. 192-199 (2001)

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  • [文献書誌] Nakayama, M., Takahashi, K., Komaru T., Fukuchi, M., Shioiri, H., Sato, K., Kitamuro T., Shirato, K., Yamaguchi, T., Suematsu, M., Shibahara, S.: "Increased expression of heme oxygenase 1 and bilirubin accumulation in foam cells of rabbit atherosclerotic lesions"Arterioscler Thromb Vasc Biol. 21. 1373-1377 (2001)

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  • [文献書誌] Suzuki, T., Makino, R., Suematsu, M.: "Organic phosphates as a new class of soluble guanylate cyclase inhibitors"FEBS Lett. 507. 49-53 (2001)

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  • [文献書誌] Sano, M., Fukuda, K., Sato, T., Kawaguchi, H., Suematsu, M., Matsuda, S., Koyasu, S., Matsui, H., Yamauchi-Takihara, K., Harada, M., Saito, Y., Ogawa, S.: "ERK and p38MAPK, but not NF-κB, are critically involved in reactive oxygen species-mediated induction of IL-6 by angiotensin II in cardiac fibroblasts"Circ. Res.. 89. 661-669 (2001)

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  • [文献書誌] Uwatoku, R., Suematsu, M., Ezaki, T., Saiki, T., Suganuma, T., Naito, M., Ando, M., Matsuno, K.: "Kupffer cell-mediated recruitment of rat dendritic cells to the liver: roles ofN-acetylgalactosamine-specific sugar receptors"Gastroenterology. 121. 1460-1472 (2001)

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  • [文献書誌] Hori, R., Kashiba, M., Goda, N., Kajimura, M, Yachie,A.,Toma, K., Makino, N., Soejima, A., Nagasawa, T., Nakabayashi, K., Suematsu M.: "Gene transfer of H25A mutant heme oxygenase-1 protects cells against hydroperoxide-induced cytotoxicity"J. Biol. Chem.. (in press). (2002)

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  • [文献書誌] Ozawa, N., Goda, N., Makino, N., Yamaguchi, T., Yoshimura, Y., Suematsu, M.: "Leydig cell-derived heme oxygenase-1 regulates apoptosis of premeiotic germ cells in response to stress"J. Clin. Invest.. 109. 457-467 (2002)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kajimura, M., Goda, N., Suematsu, M.: "The heme oxygenase-CO pathway as a microvascular regulator"Redox Signal Antiox. (in press). (2002)

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  • [文献書誌] Kashiba, M., Goda, N., Kajimura, M., Suematsu, M.: "From O_2 to H_2S: A landscape view of gas biology"Keio J. Med.. (in press). (2002)

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  • [文献書誌] Suematsu, M.: "COHb: A stress-induced marker reflecting surgical insults?"H Gastroenterol Hepatol (Editorial). (in press). (2002)

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  • [文献書誌] Takamiya, R., Murakami, M., Goda, N., Makino, N., Kajimura, M., Takamiya, Y., Yamaguchi, T., Ishimura, Y., Hnyiimi N.J., Suematsu, M.: "Stabilization of mast cells by heme oxygenase-1: an anti-inflammatory role"Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol.. (in press). (2002)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Taniai, H., Suematsu, M., et al.: "Protective roles of enddothelin B receptor-mediated nitric oxide generation in hepatobiliary dysfunction in anoxiareoxygenated perfuse rat liver"Hepatology. 33. 894-901 (2001)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Kyokane, T., Suematsu, M., et al.: "Carbon monoxide from heme catabolism proyects against hepatobiliary dysfun-ction in endotoxin-treated rat liver"Gastroenterology. 120. 1227-1240 (2001)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Imai, T., Suematsu, M., et al.: "Vascular smooth muscle cell-direct overexpression of heme oxygenase-1 elevates blood pressure through attenuation of nitric oxide-Induced vasodilation in mice"Circ Res. 89. 55-62 (2001)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Morisaki, H., Suematsu, M., et al.: "Role of carbon monoxide In leukocyte and platelet dynamics in rat mesentery during sevoflurane anesthesia"Anesthesiology. 95. 192-199 (2001)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Uwatoku, R., Suematsu, M., ea al.: "Kupper cell-mediated recruitment of rat dendritic cells to the liver : roles of Nacetylgalactosamine-specific sugar receptors"Gastroenterology. 121. 1460-1472 (2001)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Ozawa, N., Suematsu, M., et al.: "Leydig cell-derived heme oxygenase-1 regulates apotosis of premeiotic germ cell in response to stress"J.Clin.Invest. 109. 457-467 (2001)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Suematsu, M., Makino, N., et al.: "In Free Radicals In Digestive Diseases(eds. Yoshikawa, T., Niki, E.)Karger"Mechanisms for carbon monoxide-mediated protection against hepatobiliary dysfunction(in press).

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Kyokane,T.,Suematsu,M. et.al: "Carbon monoxide from heme catabolism protects against hepatobiliary dysfunction in endotoxin-treated rat liver."Gastroenterology. (In press). (2001)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Taniai,H.,Suematsu,M., et.al: "Protective roles of endothelin B receptor-mediated nitric oxide generation in hepatobiliary dysfunction in anoxia-reoxygenated perfused rat liver."Hepatology. (In press). (2001)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Morisaki,H.,Suematsu,M. et.al: "Roles of carbon monoxide in leukocyte and platelet dynamics in rat mesentery during sevoflurane anesthesia."Anesthesiology. (In press). (2001)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Kitchin,K.T.,Anderson,W.L.,Suematsu,M.: "An ELISA assay for heme oxygenase-1."J.Immunol.Meth.. 247. 153-161 (2001)

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  • [文献書誌] Makino,N.,Suematsu,M., et.al: "Altered expression of heme oxygenase-1 in the livers of patients with portal hypertensive diseases."Hepatology. 33. 32-42 (2001)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Suematsu,M.,Makino, N., et.al: "Free Radicals in Digestive Diseases (eds.Yoshikawa, T., Niki, E.) Karger"Mechanisms for carbon monoxide-mediated protection against hepatobiliary dysfunction.(in press). (2001)

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公開日: 2000-04-01   更新日: 2016-04-21  

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