組織損傷における細胞-細胞間、細胞-細胞外基質間コミュニケーションのリモデリング

• 研究課題/領域番号: 12670214
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 実験病理学
• 研究機関: 京都府立医科大学
• 研究代表者: 小山田 正人 京都府立医科大学, 医学部, 助教授 (30183255)
• 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: 3,400千円 (直接経費: 3,400千円); 2001年度: 900千円 (直接経費: 900千円); 2000年度: 2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
• キーワード: ギャップ結合 / 細胞間コミュニケーション / 細胞内カルシウムイオン / コネキシン / 組織損傷 / 心筋梗塞 / 細胞内シグナル伝達 / 細胞間結合装置 / リアルタイム共焦点顕微鏡 / 細胞死 / 細胞外基質 / インテグリン / 再生医学 / 細胞移植

研究概要

1.ラット心筋梗塞モデルにおける細胞-細胞間,細胞-細胞外基質間コミュニケーションのリモデリングについて,以下を明らかにした。
(1)梗塞部及び梗塞に面する心筋細胞において,ギャップ結合は,アドヘレンス結合,デスモソームに比べて早期より著しく減少する,(2)梗塞境界部付近では,ギャップ結合が心筋細胞のlateral面へ局在し,この異常な分布はアドヘレンス結合,デスモソームを伴っている,(3)梗塞境界部断端の心筋細胞において,同一細胞に由来する細胞突起間に,ギャップ結合,アドヘレンス結合,デスモソームが存在し,細胞内結合装置(reflexive junctional complex)を形成する,(4)梗塞境界部の残存心筋細胞先端では,β1-インテグリンの発現が次第に増加し,乳頭筋の筋腱索結合部に類似した構造に変化する。
2.リアルタイム共焦点顕微鏡を用いた,心筋梗塞境界部におけるカルシウム動態異常の解析により、以下を明らかにした。
(1)梗塞部の心筋細胞は且uo3の蛍光を示さないこと,(2)その周囲の心筋細胞は,変化しない高いfluo3の蛍光を示すこと,(3)境界部の心筋細胞はCa2+波を発生すること,(4)非障害部寄りの境界部の心筋細胞に発生するCa2+波の中には,Ca2+トランジェントによってうち消されるものが存在すること,(5)非障害部の心筋細胞は,Ca2+波を示さず,Ca2+トランジェントのみを発生することである。
以上の結果より、心筋梗塞境界部において、細胞間コミュニケーションの異常が、カルシウム動態等の細胞内シグナル伝達異常の発生に密接に関与することを明らかにした。

研究成果

• [文献書誌] Kaneko T, Tanaka H et al.: "Three distinct types of Ca2+waves in langendorif-perfused rat heart revealed by real-time confocal microscopy"Cire Res. 86. 1093-1099 (2000)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Oyamada M et al.: "In vitro cardiomyocytic differentiation of mouse embryonic stem cells deficient in gap junction protein connexin43"Cardiac and Vascular Regeneration. 1. 54-64 (2000)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Ogawa H et al.: "Relationship of gap junction formation to phosphorylation of connexin43 inmouse Dreimolantation embryos"Mol Reprod Dev. 55. 393-398 (2000)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Hama T et al.: "Expression of gap junctional protein connexins in human nasal epithelium, and its contribution to intercellular calcium signalling"Acta Histochem Cytochem. 33. 23-30 (2000)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Fujita K et al.: "Confocal multipoint multiphoton excitation microscope with microlens and Dinhole arrays"Opt Comm. 174. 7-12 (2000)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Fujita K et al.: "Real-time Ca ion wave imaging in living rat-cardiac muscle cells by a confocal multiphoton microscope with a microlens-pinhole array scanner"Proc SPIE. 3937. 12-17 (2000)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 小山田正人 他: "ギャップ結合と疾患"病理と臨床. 18. 335-341 (2000)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 田中秀央 他: "ラット摘出心における心筋細胞内カルシウムの動態-リアルタイム共焦点レーザ顕微鏡による空間的時間的解析"心筋の構造と代謝. 177-182 (2000)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Suzuki T et al.: "Ditterent regulation of connexin26 and ZO-1 in cochleas of devebping rats an of guinea pigs with endolymphatic hydrops"J Histochem Cytochem. 49. 573-586 (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Kaneko T et al.: "The real-time two-photon microscopy and its application for in situ imaging"Acta Histochem Cytochem. 34. 399-403 (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 小山田正人 他: "ギャップ結合細胞間コミュニケーションの機能異常と病態の発生"病理と臨床. 19. 67-72 (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Oyamada M et al.: "Regulation of gap junction protein (connexin) genes and function in differentiating ES cells"Methods Mol Biol. 185. 63-69 (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Oyamada Y et al.: "Dominant-negative connexin43-EGFP inhibits calcium-transient synchronization of primary neonatal rat cardiomyocytes"Exp Cell Res. 273. 85-94 (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Oyamada M et al.: "Abnormalities in gap junctions and Ca2+ dynamics in cardiomyocytes at the border zone of myocardial infarcts"Cell communication adhesion. (印刷中). (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] 小山田正人 他: "ギャップ結合チャネル病-細胞社会のネットワーク障害-森道夫 編.病気と小器官"文光堂(印刷中). (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Kaneko T, Oyamada M. et al.: "Three distinct types of Ca2+ waves in Langendorff-perfused rat heart revealed by real-time confocal microscopy"Circ. Res.. 86. 1093-1099 (2000)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Oyamada M. et al.: "In vitro cardiomyocytic differentiation of mouse embryonic stem cells deficient in gap junction protein connexm43"Cardiac and Vascular Regeneration. 1. 54-64 (2000)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Ogawa H., Oyamada M. et al.: "Relationship of gap junction formation to phosphorylation of connexin43 in mouse preimplantation embryos"Mol. Reprod. Dev.. 55. 393-398 (2000)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Hama T., Oyamada M.. Et al.: "Expression of gap junctional protein connexins in human nasal epithelium, and its"Acta Histochem. Cytochem. 33. 23-30 (2000)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Fujita K., Oyamada M. et al.: "Confocal multipoint multiphoton excitation microscope with microlens and pinhole arrays"Opt. Comm.. 174. 7-12 (2000)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Fujita K., Oyamada M. et al.: "Real-time Ca ion wave imaging in living rat-cardiac muscle cells by a confocal"Proc. SPIE.. 3937. 12-17 (2000)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Oyamada M. et al.: "Gap junctions and disease (in Japanese)"Byori to rinsho. 18. 335-341 (2000)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Tanaka H., Oyamada M. et al.: "Intercellular Ca2+ dynamics of the perfused rat heart revealed by real-time confocal microscopy (in Japanese)"Shinzou no kouzou to tisha. 23. 177-182 (2000)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Suzuki T., Oyamada M. et al.: "Different regulation of connexin26 and ZO-1 in cochleas of developing rats and of"J Histochem Cytochem. 49. 573-586 (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Kaneko T., Oyamada M. et al.: "The real-time two-photon microscopy and its application for in situ imaging"Acta Histochem. Cytochem. 34. 399-403 (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Oyamada M. et al.: "Abnormalities of gap junctional intercellular communication and disease (in Japanese)"Byori to rinsho. 19. 67-72 (2001)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Oyamada M. et al.: "Regulation of gap junction protein (connexin) genes and function in differentiating ES cells"Methods Mol Biol. 185. 63-69 (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Oyamada Y., Oyamada M. et al.: "Dominant-negative connexin43-EGFP inhibits calcium-transient synchronization of primary neonatal rat cardiomyocytes"Exp. Cell Res.. 273. 85-94 (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Oyamada M. et al.: "Abnormalities in gap junctions and Ca2+ dynamics in cardiomyocytes at the border zone of myocardial infarcts"Cell Communication Adhesion. (in press).
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] 小山田 正人他: "ギャップ結合細胞間コミュニケーションの機能異常と病態の発生"病理と臨床. 19・1. 67-72 (2001)
• [文献書誌] Suzuki T et al.: "Different regulation of connexin26 and ZO-1 in cochleas of developing rats and of guinea pigs with endolymphatic hydrops"J Histochem Cytochem. 49・5. 573-586 (2001)
• [文献書誌] Kaneko T et al.: "The real-time two-photon microscopy and its application for in situ imaging"Acta Histochem Cytochem. 34・6. 399-403 (2001)
• [文献書誌] Oyamada M et al.: "Regulation of gap junction protein(connexin)tenes and function in differentiating ES cells"Methods Mol Biol. 185. 63-69 (2002)
• [文献書誌] Oyamaka Y et al.: "Dominant-negative connexin43-EGFP inhibits calcium-transient synchronization of primary neonatal rat cardiomyocytes"Exp Cell Res.. 273・3. 85-94 (2002)
• [文献書誌] Oyamada M et al.: "Abnormalities in gap junctions and Ca2+ dynamics in cardiomyocytes at the border zone of myocardial infarcts"Cell communication adhesion. (出版予定). (2002)
• [文献書誌] 小山田 正人他: "ギャップ結合チャンネル病-細胞社会のネットワーク障害-森道夫編. 病気と小器官"文光堂(出版予定). (2002)
• [文献書誌] Oyamada M et al.: "In votro cardiomyocytic differentiation of mouse embryonic stem cells deficient in gap junction protein connexin43"Cardiac and Vascular Regeneration. 1・1. 54-64 (2000)
• [文献書誌] Kaneko T,Tanaka H et al.: "Three distinct types of Ca2+ waves in langendorff-perfused rat heart revealed by real-time confocal microscopy"Circ Res. 86・10. 1093-1099 (2000)
• [文献書誌] Ogawa H et al.: "Relationship of gap junction formation to phosphorylation of connexin43 in mouse preimplantation embryos"Mol Reprod Dev. 55・4. 1093-1099 (2000)
• [文献書誌] Hama T et al.: "Expression of gap junctional protein connexins in human nasal epithelium, and its contribution to intercellular calcium signalling"Acta Histochem Cytochem. 33・1. 23-30 (2000)
• [文献書誌] Fujita K et al.: "Confocal multipoint multiphoton excitation microscope with microlens and pinhole arrys"Opt Comm. 174. 7-12 (2000)
• [文献書誌] 小山田正人 他: "ギャップ結合と疾患"病理と臨床. 18・4. 335-341 (2000)
• [文献書誌] 小山田正人 他: "ギャップ結合細胞間コミュニケーションの機能異常と病態の発生"病理と臨床. 19・1. 67-72 (2001)
• [文献書誌] Suzuki T et al.: "Different regulation of connexin26 and ZO-1 in cochleas of developing rats and of guinea pigs with endolymphatic hydrops"J Histochem Cytochem. (出版予定). (2001)
• [文献書誌] Oyamada M et al.: "Regulation of gap junction protein (connexin) genes and function in differentiating ES cells.in Methods in Molecular Biology,ES cell Protocols (Turksen K,Ed.)"Humana Press(出版予定). (2001)