温熱耐性の形成過程における熱ショック蛋白質(HSPs)の役割

1990 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 01480134
• 研究機関: 長崎大学
• 研究代表者: 小坂 光男 長崎大学, 熱帯医学研究所, 教授 (30079983)
• 研究分担者: 大渡 伸 長崎大学, 熱帯医学研究所, 助手 (80128165) ; 松本 孝朗 長崎大学, 熱帯医学研究所, 助手 (60199875)
• キーワード: 暑熱順化機序 / 熱ショック蛋白(HSPs) / SDSーPAGE / Cytosol fraction / Western Blotting法 / HSP70 / 寒冷ショック蛋白(CSPs) / Hyperthermic Oncology

研究概要

【緒言】
暑熱順化の形成過程における個体レベルの反応は急性の神経性・亜慢性の内分泌性調節変化に引き続いて器質性変化の誘発がある。この器質性変化と言えども細胞レベルにおいては温度刺激後の比較的早期に誘起される可能性は否めない。温熱生理学的手法に加えて、昨今、がん温熱療法のハイパ-サ-ミア分野で脚光を浴びている温熱感受性・熱耐性に関連の深い熱ショック蛋白(Heat shock proteins:HSPs)の誘導の有無を検索し、暑熱負荷時の生体反応、特に暑熱順化機序を個体および細胞レベルで解析・究明することを研究の目的としている。
【方法】
ナキウサギ、ラット、家ウサギに熱ショック(直腸温:42℃,15分)や寒冷ショック(直腸温:20℃,30ー120分)を加え、各種体温調節反応を記録、動物は20時間後10%SDSーPAGEによって、肝・腎・脾・副腎・脳・筋肉の各組織のcytosol fractionに新しい蛋白質(HSPs)の誘導の有無を検索、一部、HSP70抗体によるWestern Blotting法によって詳細な分析を加えた。
【結果】
(1)熱ショック負荷方法(直腸温42℃に到達時間20ー30分が至適)で多少結果に差異が生じるが、(2)家ウサギで肝のcytosol fractionに68KDのHSPの誘導、(3)ラットでは殆んど全組織でHSPs70KDの誘導、(4)ナキウサギでは5例中1例において肝ーcytosol fractionで70KD誘導、他の組織ではHSPsの誘導困難、(5)寒冷ショックによるCold shock protein(CSP)の検出に関してはラットの肝のcytosol fractionで32KDの蛋白質が寒冷ショックによって消失する1例を観察している。(6)すべての動物の脳のcytosol fractionでHSPの誘導はやや困難であるが、熱ショック負荷法の改善によって陽性の結果を得ており、今後更に検討を行う。
【まとめ】
熱耐性に関連の深い熱ショック蛋白(HSPs)が暑熱負荷20時間後には細胞内に誘導される本研究結果は暑熱順化機序解明に光明を与える快挙である。

研究成果

• [文献書誌] Kosaka,M.et al.: "Physiological analysis of weak thermoーtolerance in pika rabbits." XXth International Congress of Neurovegetative Research. Abstracts. 59 (1990)
• [文献書誌] Kosaka,M.et al.: "Physiological analysis of weak thermoーtolerance in pika rabbits." Jpn.J.Physiol.40. 280 (1990)
• [文献書誌] Kosaka,M.et al.: "Analysis of thermoregulatory responses due thermal stimulation in the pika rabbit." Int.J.Biometeorol.34(2). 133 (1990)
• [文献書誌] Matsumoto,T.et al.: "Seasonal variation of thermal sweating." Trop.Med.32(2). 73-80 (1990)
• [文献書誌] 大渡 伸他: "アルゴンレ-ザによるウサギの脊髓局所加温と熱放散反応" 日本生理学雑誌. 53(3). 112 (1990)
• [文献書誌] 李 嘉明他: "ナキウサギ(Pika)による温熱耐性の温熱耐性の温熱生理学的解析" 日本ハイパ-サ-ミア学会誌. 6(3). 343 (1990)
• [文献書誌] Ohwatari,N.et al.: "Influence of local spinal heating on body temperature in the rabbit.In.Hyperthermic Oncology in Japan '89" Ed.by Masao Saito,Tokyo Univ.Press, 320-321 (1990)
• [文献書誌] Matsumoto,T.et al.: "Changes in circulating hormone levels induced by whole body hyperthermia in man.In.Hyperthermic Oncology in Japan '89" Ed.by Masao Saito,Tokyo Univ.press, 312-313 (1990)