スフィンゴシン1―リン酸の細胞外動態と受容体サブタイプ特異的応答機構

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12480185
• 研究機関: 群馬大学
• 研究代表者: 岡島 史和 群馬大学, 生体調節研究所, 教授 (30142748)
• 研究分担者: 佐藤 幸市 群馬大学, 生体調節研究所, 助手 (00302498)
• キーワード: スフィンゴシン1-リン酸 / リポ蛋白質 / 血管内皮細胞 / 血管平滑筋細胞 / 血管聯縮 / HDL / Edg / 脂質メディエーター

研究概要

本年度では新規の脂質メディエーターであるスフィンゴシン1-リン酸(S1P)の作用を主に血管平滑筋細胞、血管内皮細胞での細胞レベル、またイヌの脳底動脈収縮を個体レベルで解析した。その結果
(1)血管平滑筋細胞にはS1P受容体として、Edg-1、-3、-5 mRNA発現がノーザンブロット法で確認された。S1Pは血管平滑筋細胞の増殖を促進し、一方で細胞遊走を抑制する。このS1P作用に関与する受容体サブタイプをS1P誘導体であるジヒドロスフィンゴシン1-リン酸(DHS1P)との効力との差より解析したところ、血管平滑筋では主にEdg-5を介していることが推定された。一方、血管内皮細胞ではS1Pで細胞増殖と細胞遊走の促進がいずれもEdg-1ならびにEdg-3に基づくことが前年での研究で推定されている。このように、平滑筋細胞と内皮細胞でS1P受容体サブタイプの機能分担が示唆された。
(2)我々はS1Pの新規定量法を確立し、血中でS1Pはアルブミン画分よりリポ蛋白画分に蓄積していることを見いだしている。従来より、リポ蛋白は血管細胞に多彩な作用を発揮することが知られている。そこで、血管内皮細胞におけるリポ蛋白、特に高密度リポ蛋白(HDL)の細胞保護作用を取り上げS1Pの関与を調べた。その結果、S1PはHDLと同様にErkの活性化を伴って細胞を酸化LDLなどから保護するが、この作用はHDL中のS1Pに基づくことが脂質成分の分画等の実験で明らかにされた。
(3)クモ膜下出血後の脳底動脈の聯縮には血小板凝集時に放出される生理活性物質の関与が推定されている。そこで、血小板から放出されるS1Pの関与を推定し、イヌの脳髄液中にS1Pを投与したところ脳底動脈の強力かつ持続的な収縮が観察された。摘出脳底動脈のマグヌス法でもS1PによりRhoキナーゼ阻害剤感受性の収縮反応が観察された。この収縮に必要なS1P濃度にみあう量のS1Pが血小板凝集時に放出されることが確認された。このように、S1Pがクモ膜下出血後の血管聯縮に関与していることが推定された。

研究成果

• [文献書誌] Tamama K., Kon J., Sato K., Tomura H., Kuwabara A., Kimura T., Kanda T., Ohta H., Ui M., Kobayashi I., Okajima F.: "Extracellular mechanism through Edg family of receptors may be responsible for sphingosine 1-phosphate-induced regulation of DNA synthesis and migration of rat aortic smooth muscle cells"Biocehm. J.. 353. 139-146 (2001)
• [文献書誌] Sawada Y., Zhang B., Okajima F., Izumi T., Takeuchi T.: "PTHrP increases pancreatic beta-cell-specific functions in well-differentiated cells"Mol Cell Endocrinol.. 182. 265-275 (2001)
• [文献書誌] Kimura T., Sato K., Kuwabara A., Tomura H., Isiwara M., Kobayashi I., Ui M., Okajima F.: "Sphingosine 1-Phosphate may be a major component of plasma lipoproteins responsible for the cytoprotective actions in human umbilical vein dndothelial cells"J. Biol. Chem.. 276. 31780-31785 (2001)
• [文献書誌] Ishizuka T., Okajima F., Ishiwara M., Iizuka K., Ichimonji I., Kawata T., Tsugagoshi H., Dobashi K., Nakazawa T., Mori M.: "Sensitized mast cells migrate toward the antigen: a response regulated by p38 Mitogen-activated protein kinase and rho-associated coiled-coil-forming protein kinase"J. Immunol.. 167. 2298-2304 (2001)
• [文献書誌] Tosaka M., Okajima F., Hashiba Y., Saito N., Nagano T., Watanabe T., Kimura T., Sasaki T.: "Sphingosine 1-Phosphate constricts canine basilar artery in vitro and in vivo: possible role on pathogenesis of cerebral vasospasm"Stroke. 32. 2319-2919 (2001)
• [文献書誌] Yamada T., Okajima F., Akbar M., Tomura H., Narita T., Yamada T., Ohwada S., Morishita Y., Kondo Y.: "Cell cycle arrest and the induction of apoptosis in pancreatic cancer cells exposed to adenosine triphosphate in vitro"Oncol Rep.. 9. 113-117 (2002)