心筋細胞の発生分布とその制御機構

1995 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 06274104
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 多田 道彦 大阪大学, 医学部, 教授 (90093434)
• 研究分担者: 北畠 顕 北海道大学, 医学部, 教授 (00124769) ; 泰江 弘文 熊本大学, 医学部, 教授 (40174502) ; 中尾 一和 京都大学, 医学部, 教授 (00172263) ; 小室 一成 東京大学, 医学部, 助手 (30260483) ; 鍋島 陽一 国立精神神経センター, 神経研究所, 部長 (60108024)
• キーワード: ホメオボックス遺伝子 / gp 130 / ノックアウトマウス / 心筋リモデリング / レニン・アンギオテンシン / ANP / BNP / 興奮収縮連関

研究概要

心筋特異的ホメオボックス遺伝子であるCSXは心臓分化・発生のうえで重要な遺伝子である。ヒトCSXゲノムDNAを単離しエクソン・イントロン構造を決定し、た。deletion mutantを作成し責任領域を決定したところ、-110bp付近の20bpが重要であることがわかった。またCSXによりANP、CKBの遺伝子活性が上昇する事がわかった。
前年度、gp130とその受容体のノックアウトマウスにおいて心筋肥大が見られることを明らかにした。今年度はその情報伝達機構を検討した。まずleukemia inhibitory factor (LIF)刺激下のgp130活性化機構を検討した。LIF刺激後、心筋gp130は早期にリン酸化され、JAK1および2、STAT3のチロシンリン酸化が観察された。またMAPキナーゼも活性化された。以上によりIL-6関連サイトカインはgp130-JAK-STAT系、あるいはMAPK系の活性化を介して心筋肥大をもたらしうることを確認した。
心筋リモデリングにおけるレニン・アンギオテンシン系の役割を検討した。アンギオテンシノーゲン、レニン、アンギオテンシン変換酵素の存在を心筋で証明した。さらにこの系の抑制がリモデリングを抑制し、心機能改善につながることを見いだした。またリモデリングには心筋細胞のみならず線維芽細胞が関与していることが明らかになっている。そこで今年度は両細胞を分離して培養できる系を確立した。そこで非心筋細胞が分泌する因子が心筋からのANP、BNP分泌に影響を与え心筋細胞の肥大をもたらすことを発見した。さらに両細胞の相互作用にエンドセリンが関与していることが明らかになった。
心筋小胞体カルシウム遊離チャネル(RYR2)は興奮収縮連関に重要な役割を果たしている。本年度ではRYR2遺伝子の5′上流調節領域の単離および発現調節機構の解明を試みた。一連のdeletion mutantを作製し、初代培養心筋細胞中における転写活性を検討した。-89から-84領域と-74から-66領域が転写調節領域と考えられた。これらの転写調節領域は、報告されている転写因子の結合配列とホモロジーを示さなかった。この正の調節領域は心筋特異的でないが-209から-90領域には骨格筋においてRYR2遺伝子を発現させない負の調節領域の存在が示唆された。

研究成果

• [文献書誌] Asahi M, et al.: "Inactivation of glutathione peroxidase by nitric oxide. Implication for cytotoxicity." J.Biol. Chem.270. 21035-21039 (1995)
• [文献書誌] Yagami-Hiromasa T, et al.: "A metalloprotease-disintegrin participating in myoblast fusion." Nature. 377. 652-656 (1995)
• [文献書誌] Shiojima I, et al.: "Assignment of cardiac homebox gene CSX to human chromosome 5q34." Genomics. 27. 204-206 (1995)
• [文献書誌] Hama N, et al.: "Rapid ventricular induction of brain natriuretic peptide gene expression in experimental acute myocardial infarction." Circulation. 92. 1558-1564 (1995)
• [文献書誌] Endo-Mochizuki Y, et al.: "Expression of renin and angiotensin-converting enzyme in human hearts." Heart and Vessels. 10. 285-293 (1995)
• [文献書誌] Takihara K, et al.: "Hypoxic stress induces cardiac myocyte-derived interleukin-6." Circulation. 91. 1520-1524 (1995)
• [文献書誌] Komuro I, et al.: "Human and murine cardiac-specific homebox-containing genes. in “Cardiac Development and Gene Regulation"" Y. Excerpta Medica, 10 (1995)
• [文献書誌] Kawaguchi H, et al.: "The alteration of signal transduction system in heart failure in Heart hypertrophy and failure." Kluwer Academic Publishers, 10 (1995)