糖尿病における血管の緊張や細胞増殖の調節機構の破綻に関する分子細胞生物学的研究。

1994 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 05837015
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 小林 誠 九州大学, 医学部, 助教授 (80225515)
• キーワード: 糖尿病 / 細胞増殖 / 血管 / 収縮 / 平滑筋細胞 / カルシウムイオン / 細胞生物学 / 血管作動薬

研究概要

1.血管平滑筋細胞の細胞増殖に関する研究。(1)単一細胞レベルで細胞周期を同定する方法を確立した。血小板由来増殖因子による血管平滑筋細胞のG_0期⇒G_1期進行作用に細胞質Ca^<2+>濃度([Ca^<2+>]i)の上昇は、必須ではないことがわかった。(2)高グルコース自体は、G_0期の細胞には全く影響がなく、G_0期⇒G_1期進行作用はなかった。しかし、G_1期細胞においては、[Ca^<2+>]iに影響を与えずに、細胞周期をG_1期⇒S期/M期へ進行させた。C‐キナーゼの関与が示唆された。(3)サイクリックAMP/Aキナーゼ情報伝達系の活性化により、[Ca^<2+>]iは低下するにも拘らず、プロトオンコジーンが発現し、細胞周期はG_0期⇒G_1期へ進行することがわかった。
2.血管内皮細胞の[Ca^<2+>]i調節に関する研究。血管内皮細胞では、エンドセリン-1(ET‐1)は、百日咳毒素(IAP)感受性G蛋白の活性化を介して、細胞外Ca^<2+>流入を引き起こし、また、IAP非感受性G蛋白の活性化を介して、細胞内貯蔵部位からのCa^<2+>放出を引き起こして、[Ca^<2+>]iを上昇させることを明かとした。
3.血管緊張制御・緊張亢進の成因に関する研究。(1)アンジオテンシン(AT‐II)、C‐キナーゼおよびA‐キナーゼはAT‐II 受容体mRNAの発現を調節していること、および、受容体mRNAの増加は生理学的反応性([Ca^<2+>]i上昇)と良く相関することがわかった。(2)ET‐3は収縮系のCa^<2+>感受性には影響を与えないが、ET‐1は増強作用を示すことがわかった。更に[Ca^<2+>]iと張力の経時変化の相違から、ET‐3による収縮はET‐1に比べてCa^<2+>情報伝達系への依存度が高いと考えられた。(3)セロトニンは、収縮の全経過中に収縮系のCa^<2+>感受性にはほとんど影響を与えないが、ノルエピネフリンは、収縮の後半相において、収縮系のCa^<2+>感受性を増加させることがわかった。

研究成果

• [文献書誌] Aoki,H.: "Sensitivity of G‐protein involved in endothelin‐1‐induced Ca^<2+>influx to pertussis toxin in porcine endothelial cells in situ." Br.J.Pharmacol.111. 989-996 (1994)
• [文献書誌] Kobayashi,S.: "Cytosolic Ca^<2+> transients are not required for platelet‐derived growth factor to induce cell cycle progression of vascular smooth muscle cells in primary culture:actions of tyrosine kinase." J.Biol.Chem.269. 9011-9018 (1994)
• [文献書誌] Chen,X.: "Protein kinase Cand protein kinase A regulate the expression of angiotensin II receptor mRNA in smooth muscle cells." Eur.J.Pharmacol.267. 175-183 (1994)
• [文献書誌] Ushio‐Fukai,M.: "Endothelin‐1 and endothelin‐3 regulate differently vasoconstrictor responses of smooth muscle of the porcine coronary artery." Br.J.Pharmacol.114. 171-179 (1995)
• [文献書誌] Fukuizumi,Y.: "Cytosolic calcium concentration‐force relation during contractions in the rabbit femoral artery." Br.J.Pharmacol.114. 329-338 (1995)
• [文献書誌] Miyagi,Y.: "Resting load regulates cytosolic calcium‐force relationship of the contraction of bovine cerebrovascular smooth muscle." J.Physiol.(London). (in press).