血管平滑筋細胞の可望性を基盤とする動脈硬化発症の分子機構解明に関する研究

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13470146
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 祖父江 憲治 大阪大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (20112047)
• 研究分担者: 西田 亙 大阪大学, 医学(系)研究科(研究院), 助手 (80271089) ; 林 謙一郎 大阪大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教授 (90238105)
• キーワード: SRF / NKホメオ転写因子 / GATA6 / 不飽和リゾホスファチジン酸 / 血管平滑筋細胞 / 酸化LDL / 血管内膜肥厚 / 動脈硬化症

研究概要

血管平滑筋細胞の分化特性を解明するため血管平滑筋細胞細胞特異的転写装置を解析し、分化型血管平滑筋細胞培養系を用いて脱分化因子の検索と血管内膜肥厚モデルラットを作製し、動脈硬化発症機転を追及した。
カルデスモン・ミオシン重鎖・平滑筋型α-アクチン・SM22α・カルポニン・β-トロポミオシン・α1インテグリンなどは、平滑筋細胞形質に依存した発現量あるいはアイソフォーム転換を示すことから平滑筋細胞分子マーカーと呼ばれてきた。そして、このいずれの遺伝子の転写においてもCis-エレメントとしてCArG box、その転写因子としてSRFが必須である。しかしながら、SRFは平滑筋のみならず骨格筋・心筋で高発現していることと、c-fosをはじめとしたIEG転写にも関与していることが知られている。そこで、SRF/CArG系に平滑筋細胞特異性を賦与する転写因子の検索を行い、血管平滑筋細胞特異的転写装置Nkx3.2(NKホメオ転写因子)・SRF・GATA6の存在を明らかにした。
血清は強力な血管平滑筋細胞脱分化能を示す。そこで、ヒト血清中の血管平滑筋細胞脱分化因子の検索を同上培養系を用いて行い、不飽和リゾホスファチジン酸(LPA)が血清中の主要な脱分化因子であることを同定した。飽和LPAに脱分化能見い出されず、血管平滑筋細胞分化は不飽和LPA特異的である。またこれら不飽和LPAは、酸化LDL(moxLDL)および動脈硬化巣においても高濃度検出された。不飽和LPAによる血管平滑筋細胞脱分化は、上述のERKとp38MAPK系の協調的活性化により誘導され、不可逆的である。さらに、頸動脈へのLPA投与により不飽和LPA特異的に著名な血管内膜肥厚を惹起し、ERKとP38MARK阻害剤の前処置により不飽和LPAによる血管内膜肥厚は完全に抑制した。以上の結果は、in vivoにおいても不飽和LPAによる血管内膜肥厚はERKとp38MARK系の活性化による平滑筋細胞脱分化によることを明らかにし、新たな血管内膜肥厚モデルを提示した。

研究成果

• [文献書誌] Nishida W. et al.: "The triad of serum response factor and GATA and NK families governs transcription 120of smooth and cardiac muscle genes"J. Biol. Chem.. 277. 7308-7317 (2002)
• [文献書誌] Hayashi K. et al.: "Phenotypic modulation of vascular smooth muscle cells induced by unsaturated lysophosphatidic acid"Circ. Res.. 89. 251-258 (2001)
• [文献書誌] Nakamura M. et al.: "Transcriptional activation of b-tropomyosin mediated by serum response factor and a novel Barx Homologue, Barx1b, in smooth muscle cells"J. Biol. Chem.. 276. 18310-18320 (2001)
• [文献書誌] Okabe S. et al.: "Rapid redistribution of the postsynaptic density protein PSD-Zip45 (homer 1c) and its differential regulation by NMDA receptors and calcium channels"J. Neurosci.. 21. 9561-9571 (2001)
• [文献書誌] Usui S.et al.: "Functional and regional compartmentation of PSD proteins, PSD-Zip45 (Homer 1c), Shank, PSD-95 and GKAP, in dendritic spines"J. Neurosci.. (in press). (2002)
• [文献書誌] Konno D. et al.: "Isolation and characterization of postsynaptic density-enriched leucine-zipper-containing protein (PSD-Zip70)"J. Biol. Chem.. (in press). (2002)