MMP-12の動脈硬化発生における役割-トランスジェニックウサギを用いた研究

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13470046
• 研究機関: 佐賀医科大学
• 研究代表者: 渡辺 照男 佐賀医科大学, 副学長 (40037396)
• 研究分担者: 北嶋 修司 佐賀医科大学, 医学部, 助手 (70284643) ; 森本 正敏 佐賀医科大学, 医学部, 助教授 (90136482) ; 范 江霖 筑波大学, 基礎医学系, 講師 (60272192)
• キーワード: 遺伝子導入 / 動物モデル / トランスジェニックウサギ / 細胞外基質 / MMPs / 動脈硬化 / 炎症 / 高脂血症

研究概要

マトリックスメタロプロテアーゼ(MMP)は金属依存性の細胞外マトリックス分解酵素であり、ヒトでは現在までに30種類以上のMMP分子が存在することが明らかとなっている。MMPは細胞外基質を分解することにより動脈硬化、リュウマチ関節炎、肺気腫,ガン転移などの発生に重要な役割を果たしていると考えられている。本研究では、動脈硬化やリウマチ関節炎、肺気腫などの炎症疾患の発生におけるMMP-12の役割をin vivoで解明することを日的として、ヒトMMP-12を過剰発現するトランスジェニック(Tg)ウサギ・モデルの開発を試みた。本年度は、MMP-12トランスジェニックウサギを用いた実験を行い、以下の結果が得られた。
動脈硬化の発生におけるMMP-12の役割:4羽の正常ウサギとTgウサギにそれぞれ0.3%コレステロール食を負荷させ、動脈硬化の形成程度を比較した。Tgウサギでは大動脈硬化の広がりが正常ウサギより強く、一部の大動脈には内膜の破裂病変が認められた。病変におけるMMP-12の発現に関しては、現在検討中である。
肉芽腫の形成におけるMMP-12の検討:皮下にCarageenanの注入による肉芽腫モデルを作成して、マクロファージからのMMP-12産生及び肉芽腫の形成に及ぼす影響について検討した。正常ウサギに比し、Tgウサギの肉芽腫はサイズが大きく、マクロファージの浸潤も高度であった。さらにTgウサギの肉芽腫マクロファージからのMMP-12の産生能が亢進していることが判明した。
以上の研究結果はすでに投稿中である(Wang, X., Liang, J., Ichikawa, T., Koike, T., Watanabe, T., and Fan, J. Macrophage-specific expression of human matrix metalloproteinase-12 in transgenic rabbits : A novel animal model for the study of inflammatory diseases. Am J Pathol 2003)。

研究成果

• [文献書誌] Ichikawa, T., Shimoyamada, H., Unoki, H., Sun, H., Shikama, T., Watanabe, T., Fan, J.: "Lipoprotein(a) promotes smooth muscle cell proliferation and dedifferentiation in atherosclerotic lesions of human apo(a) transgenic rabbits"Am J. Pathol.. 160. 227-236 (2002)
• [文献書誌] Koike T, Deng H, Unoki H, Wang X, Kitajima S, Watanabe T, Fan J.: "Increased expression of lipoprotein lipase in transgenic rabbits does not lead to abnormalities in muscles and heart"Muscle & Nerve. 26. 823-827 (2002)
• [文献書誌] Sun H, Usui S, Shiomi M, Watanabe T, Fan J.: "A rapid PCR method of genotyping LDL receptor mutations in WHHL rabbits"J. Atheroscl. Thromb.. 9. 145-148 (2002)
• [文献書誌] Shimoyamada H, Fan J, Watanabe T, Nagata, M: "Accelerated atherosclerosis with apolipoprotein(a) and oxidized low-density lipoprotein deposition in acute rejection of transplanted kidney : analogous to atherosclerosis"Clin Transplant. 16(Suppl.8). 35-39 (2002)
• [文献書誌] Sun H, Unoki H, Wang X, Liang J, Ichikawa T, Shiomi M, Marcovina SM, Watanabe T, Fan J.: "Lipoprotein(a) enhances advanced atherosclerosis and vascular calcification in WHHL transgenic rabbits expressing human apolipoprotein(a)"J. Biol. Chem.. 277. 47486-47492 (2002)
• [文献書誌] Fan J, Watanabe T.: "Transgenic rabbits as bioreactors and human disease experimental models"Pharmacol. Therapeut.. (in press). (2003)