アドレノメデュリンの心筋及び血管壁細胞における産生調節とシグナル伝達機構の解明

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10218212
• 研究機関: 国立循環器病センター
• 研究代表者: 寒川 賢治 国立循環器病センター研究所, 生化学部, 部長 (00112417)
• 研究分担者: 岡野 一郎 国立循環器病センター研究所, 生化学部, 室員 (30300974) ; 児島 将康 久留米大学, 分子生命科学研究所・遺伝情報研究部門, 教授 (20202062)
• キーワード: アドレノメデユリン(AM) / 心筋細胞 / 心筋線維芽細胞 / 低酸素刺激 / 酸化ストレス / AM分泌 / AM遺伝子発現 / アポトーシス抑制作用

研究概要

心筋細胞や心筋線維芽細胞がアドレノメデユリン(AM)を分泌し、オートクリン、パラクリン的に心機能や心肥大の調節因子として作用していると考えられている。AM遺伝子の発現は心筋細胞では低酸素刺激により増加するが、他の細胞系では酸化ストレスによっても増加することが報告されている。
本研究では、(1)培養心筋細胞において酸化ストレスがAM分泌を促進するか否か、(2)低酸素によるAM産生増加に酸化ストレスが関与するか否か、さらに、(3)AMが酸化ストレスによる細胞傷害に対して防御的な作用を有するか否かについて検討をおこない、以下のような結果を得た。
1)心筋細胞・非心筋細胞いずれも時間依存性にAMの基礎分泌が認められ、低酸素は心筋細胞からのAM分泌を促進したが、非心筋細胞からの分泌は不変であった。AM遺伝子発現も心筋細胞でのみ低酸素により有意に増加していた。
2)10^<-4>mol/Lの過酸化水素は心筋細胞からのAM分泌を有意に増加させた。過酸化水素によるAM分泌増加は10^<-3>〜10^<-2>mol/LのN-アセチル-L-システインによってほぼ完全に抑制された。さらに、10^<-3>〜10^<-2>mol/LのN-アセチル-L-システインは低酸素によるAMの分泌増加も有意に抑制した。
3)10^<-4>mol/Lの過酸化水素は心筋細胞から培養上清へのLDH漏出を著しく増加させたが、10^<-6>mol/LのAMはこの増加を有意に抑制した。
本研究において、N-アセチル-L-システインが低酸素によるAM分泌を有意に抑制したことは、低酸素によるAM分泌刺激に酸化ストレスが一部関与していることを示唆する。過酸化水素は心筋細胞のNF-κBを活性化し、また、AM遺伝子はそのプロモーター領域にNF-κB結合部位を有することが知られている。よって低酸素や酸化ストレスによるAM分泌増加の機序のひとつとしてNF-κB系の関与が示唆される。増加したAMの意義としては、AMが過酸化水素によるLDH漏出を有意に抑制してたことから、心筋細胞保護効果を有すると考えられる。この機序は不明であるが、(1)AMは内皮細胞においてアポトーシス抑制作用を有する、(2)過酸化水素は心筋細胞のアポトーシスを誘発する、ことからAMの心筋細胞保護作用にアポトーシス抑制作用が一部関与していることが示唆される。

研究成果

• [文献書誌] Y.Makino, et al.: "Alteration of the adrenomedullin receptor components gene expression associated with the blood pressure in pregnancy-induced hypertension"J.Clin.Endocrinol.Metab.. 86. 5079-5082 (2001)
• [文献書誌] T.Ishimitsu, et al.: "Microsatellite DNA polymorphism of human adrenomedullin gene in normotensive subjects and patients with essential hypertension"Hypertension. 38. 9-12 (2001)
• [文献書誌] I.Makino, et al.: "Phenotypic changes of adrenomedullin receptor components, RAMP2, and CRLR mRNA expression in cultured rat vascular smooth muscle cells"Biochem.Biophys.Res.Commun.. 288. 515-520 (2001)
• [文献書誌] F.Yoshihara, et al.: "Alterations of intrarenal adrenomedullin and its receptor system in heart failure rats"Hypertension. 37. 216-222 (2001)
• [文献書誌] T.Shindo, et al.: "Vascular abnormalities and elevated blood pressure in mice lacking adrenomedullin gene"Circulation. 104. 1964-1971 (2001)
• [文献書誌] F.Yoshihara, et al.: "Possible involvement of oxidative stress in hypoxia-induced adrenomedullin secretion in cultured rat cardiomyocytes"Eur.J.Pharmacol.. 436. 1-6 (2002)