酸素ラジカル代謝酵素の遺伝子発現・細胞内輸送の異常と心筋細胞障害

1994 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 06274220
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 葛谷 恒彦 大阪大学, 医学部, 助教授 (80150340)
• 研究分担者: 大津 欣也 大阪大学, 医学部附属病院, 医員 ; 西田 昌司 大阪大学, 医学部附属病院, 医員 ; 星田 四朗 大阪大学, 医学部, 助手 (80238732)
• キーワード: 心筋細胞 / 虚血耐性 / Heat Shock / プレコンディショコング / SOD

研究概要

本研究者らは、心筋細胞内におけるミトコンドリア酸素ラジカル代謝系、ならびにその細胞内輸送系の分化異常・修飾が、心筋のストレス応答、病態形成に如何に関与するかの検討を試み、まず、in vivoの虚血一再灌流モデルにおいては、心臓の虚血耐性とミトコンドリアMn-SOD誘導とが密接に関連することを見いだした。かかる現象のメカニズムをさらに詳細に検討するため、培養心筋細胞の低酸素一再酸素化モデルを用いて実験を行った。培養心筋細胞においても、heat shockによる前処置により心筋細胞の低酸素負荷耐性が増強し、この時、心筋細胞内のheat shock prorein(HSP)72、ミトコンドリアMn-SOD活性、および、蛋白量が増加した。antisense oligodeoxyribo-nucleotide添加によりMn-SOD発現を抑制すると心筋の低酸素耐性の増加は認められなかった。Mn-SODは細胞質内でpro Mn-SODとして合成され、ミトコンドリアへ輸送後に活性体となる。HSP72の誘導は低酸素耐性獲得とは直接関連しないが、細胞内での物質輸送、活性化に密接に関与していることが報告されている。従って、pro Mn-SODとHSP72との相互作用が、Mn-SODの心筋細胞内輸送、ならびに活性化を介して、心筋のストレス耐性獲得に重要な役割を占める可能性がが示唆されるため、現在、その機構を検討中である。

研究成果

• [文献書誌] Kuzuya,et al: "Free-radical genetation in regional ischemic myocardium assessed by electron paramagnetic resonance spectroscopy and chemiluminescence in reperfused canine hesrt." J.Clin.Biochem.Nutr.16. 1-13 (1994)
• [文献書誌] Kuzuya,et al: "Polymorphonuclear leukocytes-induced injury in hypoxic cardiac myocytes." Free Radical Biology & Medicine. 17. 501-510 (1994)
• [文献書誌] Hoshida,et al: "Gamma-glutamylcysteine ethyl ester for myocardial protection in dogs during ischemia and reperfusion." J.Am.Coll.Cardiol.24. 1391-1397 (1994)
• [文献書誌] Hoshida,et al: "Ebselen protects against ischemia/repertusion injury in a canine model of myocardial infarction." Am.J.Physiol.267. H2342-H2347 (1994)
• [文献書誌] Oe,et al: "Calcium overload and cell damage of isolated ventricular mycoytes induced by the arachidonate-lipoxygenase reaction." Am.J.Physiol. 267. H1396-H1402 (1994)
• [文献書誌] Yamashita,et al: "Induction of manganese superoxide dismutase in rat cardiac myocytes increases tolerance to hypoxia 24 hours after preconditioning." J.Clin.Invest.94. 2193-2199 (1994)