心筋梗塞にみられる心筋細胞のDNA断片化はアポトーシスを意味するのか? TUNEL電顕によるDNA fragmentationと超微形態の同時比較

1998 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09670708
• 研究機関: 岐阜大学
• 研究代表者: 竹村 元三 岐阜大学, 医学部附属病院, 助手 (40283311)
• 研究分担者: 藤原 久義 岐阜大学, 医学部, 教授 (80115930) ; 野田 俊之 岐阜大学, 医学部附属病院, 講師 (00262759)
• キーワード: アポトーシス / オンコーシス / DNA fragmentation / 超微形態 / 心筋細胞 / 虚血・再灌流 / 心筋梗塞

研究概要

電顕的in situ nick end labeling法 (EM-TUNEL)の開発に昨年度成功した.これによりアポトーシスに特徴的な濃縮した核クロマチン上に断片化DNAを金コロイド標識により可視化し,アポトーシスの超微形態とDNA断片化が同時に観察しうる.本年度は本法を用いてウサギの心筋梗塞モデルを対象に心筋梗塞にみられる心筋細胞のDNA断片化と超微形態の関係を調べた.30分冠閉塞後,0あるいは30分再灌流では,超微形態はオンコーシス(膨化死,従来のネクローシス)を呈しDNA断片化を示す金コロイドの集積はみられず,ゲル電気泳動上もラダーパターンはみられなかった.しかし,2ないし4時間再灌流では超微形態上オンコーシスを呈した心筋細胞核にDNA断片化をしめす金コロイドの著明な集積がみとめられ(すなわちEM-TUNEL陽性),ゲル電気泳動上もラダーパターンがみとめられた.典型的なアポトーシスの超微形態を有する心筋細胞は全時間を通して全くみとめられなかった.以上より,虚血・再灌流では心筋細胞が不可逆的オンコーシスになった後でDNA断片化が生じる.このことはDNA断片化はアポトーシスの特異的所見ではないことを示唆し,心筋細胞でみられるTUNEL陽性心筋細胞やDNAラダー,すなわち,従来のいわゆる「アポトーシス心筋細胞」は,DNA断片化を伴ったオンコーシス心筋細胞であり,アポトーシスとは異なる範躊に属することを明らかにした.

研究成果

• [文献書誌] Takemura G,et al.: "Role of apoptosis in the disappearance of infiltrated and proliferated interstitial cells after myocardial infarction" Circ Res,. 82(11). 1130-1138 (1998)
• [文献書誌] Ohno M,et al.: "“Apoptotic myocytes" in infact area in rabbit hearts may be oncotic myocytes with DNA fragmentation Analysis by immunogold electron microscopy combined with in situ nick endlabeling" Circulation. 98(3). 1422-1430 (1998)
• [文献書誌] Hayakawa Y,et al.: "Apoptosis and overexpression of Bax protein and bax mRNA in smooth muscle cells within intimal hyperplasia of human radial arteries-Analysis using arteriovenous fistulas for hemodalysis" Arteriosclerosis Thrombosis Vascular Biology. (in press). (1999)
• [文献書誌] Kano M,et al: "Of the significance of myocytes with positive DNA in situ Nick End Labeling (TUNEL) in hearts with dilated cardiomyopathy : Not apoptosis but DNA repair" Circulation. (in press). (1999)