N-acetylcysteineによる星細胞活性化の制御

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12877190
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 嶌原 康行 京都大学, 医学研究科, 助教授 (30196498)
• 研究分担者: 飯室 勇二 京都大学, 医学研究科, 助手 (30252018) ; 河田 則文 大阪市立大学, 医学部, 助手 (30271191) ; 山岡 義生 京都大学, 医学研究科, 教授 (90089102)
• キーワード: NAC / N-acetyl-cysteine / 抗酸化剤 / 星細胞 / 肝線維化 / PDGFレセプター / カテプシン / 肝硬変

研究概要

【目的・方法】PDGFシグナルは肝星細胞の増殖に関与するが、NACによる肝線維化の防止効果とその機序について検討した。ラット肝から星細胞を分離し、PDGF刺激下の細胞内シグナル伝達をWestern blotで、RNAをNorthern blotで解析した。蛋白分解酵素阻害剤;E64、leupeptin、pepstatin A、CA074にて、蛋白分解の機序を解析した。チオアセトアミド肝線維症ラット、胆管結紮ラットに対して、NAC(100mg/body)を毎日6週間投与した。また、6週間TAA投与後、NACを投与した。
【結果】NACのチオール基によってPDGFレセプターのヂスルフィド結合を解離し、星細胞から細胞外へ分泌しているカテプシンBによってPDGFレセプターを分解することが明らかとなった。また、このNACの分解作用は、TGF-betaレセプターIIやN-CAMなどのIgGタイプの細胞表面タンパクにも認められた。さらに、PDGFレセプターの分解により、それ以降の細胞内シグナルを抑制し、星細胞の増殖を抑える。また、これは血管平滑筋細胞でも認められた。さらに、チオアセトアミド誘導肝線維化モデル、胆管結札ラットでNACが抗線維化効果を発揮することを確認した。
【考察】NACのレセプター分解という新たな作用を発見し、それによってシグナルを抑えることが明らかになった。通常は、細胞外は酸化状態であり、カテプシンBは不活化しているが、NACの投与により、細胞外を還元することにより、カテプシンBを活性化させると考える。また、NACの抗線維化作用は、カテプシンBのコラーゲン分解作用も加味していると考えられる。以上より、我々はNACが分泌カテプシンBを利用してPDGFレセプター、TGF-betaレセプターIIの細胞外分解を誘起することを確立し、その作用が肝線維化治療に効を奏することを発見した。

研究成果

• [文献書誌] Iimuro-Y: "NFkappaB prevents apoptosis and liver dysfunction during liver regeneration"J-Clin-Invest. 101. 802-811 (1998)
• [文献書誌] Kawada-N: "Effect of antioxidants, resveratrol, quercetin, and N-acetylcysteine, on the functions of cultured rat hepatic stellate cells and Kupffer cells."Hepatology. 27. 1265-1274 (1998)
• [文献書誌] Kawada-N: "Expression of cyclins D1, D2 and E correlates with proliferation of rat stellate cells in culture."J-Hepatol. 30. 1057-1064 (1999)
• [文献書誌] Shimahara-Y: "Significance of serum type IV collagen level of hepatectomized patients with chronic liver damage."World-J-Surg. (印刷中).
• [文献書誌] Okuyama-H: "N-acetyl cysteine inhibits PDGF-dependent proliferation of primary cultured of rat hepatic stellate cells through degradation of PDGF receptor and attenuates progress of liver fibrosis in rat models."Kupffer Cell Symposium. (印刷中).
• [文献書誌] Uyama-N: "The interaction between hepatocytes and stellate cells on individual cell proliferation an differentiation"Kupffer Cell Symposium. (印刷中).