増殖性を獲得した気道平滑筋の収縮性の検討:再構成気道平滑筋標本を用いた検討

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13671591
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 瀬戸口 秀一 九州大学, 医学部附属病院, 助手 (20325525)
• 研究分担者: 平野 勝也 九州大学, 大学院・医学研究院, 講師 (80291516) ; 西村 淳二 九州大学, 大学院・医学研究院, 助教授 (90237727)
• キーワード: 血管平滑筋 / 気管支喘息 / ウイルスベクター / コラーゲンゲル / 培養細胞 / 収縮

研究概要

本研究の目的は、増殖性を獲得した気道平滑筋細胞の収縮性変化の分子機構を明らかにすること、また、増殖性を獲得した気道平滑筋細胞の収縮性が、培養環境によりどの様に変化するのかを明らかにすることである。本年度の研究により以下の様なことが明らかになった。
1、バキュロウイルスにほ乳動物のプロモーターを挿入し、その下流に種々の遺伝子を組み込んだベクターを作製することに成功した(この実験は、本学の遺伝情報研究施設で行った)。このウイルスを用いることにより、哺乳動物細胞(ブタ気道平滑筋、NIH3T3、ブタ冠動脈平滑筋・ヒト前立腺細胞)に遺伝子導入できることができたが、細胞傷害性が強く、その細胞傷害性の原因を解明することに、時間を要した。この細胞傷害性は、Sf9細胞(昆虫細胞;バキュロウイルスの宿主細胞)に由来する細胞断片に由来することが判明した。この細胞断片を遠心およびフィルターにより取り除くことにより、細胞傷害性なく、高効率に遺伝子導入することに成功した。
2、このベクターを培養血管平滑筋細胞に感染、rhoAを発現させた培養血管平滑筋細胞を用いて再構成血管標本を作製したところコントロールの2-3倍の収縮力を示した。しかしながら、dominant negative formのrhoAでは、収縮力を抑えることができなかった。
3、そこで、RNA干渉(RNA interference)法を用いて、rhoAをノックダウンした細胞を用いたところ、収縮力を著明に抑制することができた。
すなわち、バキュロウイルスおよびRNA干渉法により気道平滑筋の収縮性の制御機序を明らかにすることが可能であることが判明した。

研究成果

• [文献書誌] Ihara E, Hirano K, Hirano M, Nishimura J, Nawata H, Kanaide H: "Mechanism of down-regulation of L-type Ca^<2+> channel in the proliferating smooth muscle cells of rat aorta"J Cell Biochem. 87. 242-251 (2002)
• [文献書誌] Nakayama T, Hirano K, Shintani Y, Nishimura J, Nakatsuka A, Kuga H, Takahashi S, Kanaide H: "Unproductive cleavage and inactivation of protease-activated receptor-1 by trypsin in vascular endotheial cells"Br J Pharmacol. 138. 121-130 (2003)
• [文献書誌] Takahashi R, Nishimura J, Hirano K, Naito S, Kanaide H: "The mechanisms for tachykinin-induced contractions of the rabbit corpus cavernosum"Br J Pharmacol. (in press).
• [文献書誌] Takahashi R, Nishimura J, Hirano K, Naito S, Kanaide H: "The modulation of Ca^<2+> sensitivity regulates contractility of rabbit corpus cavernosum smooth muscle"J Urology. (in press).
• [文献書誌] Hirano K, Zeng Y, Hirano M, Nishismura J, Kanaide H: "Sequence requirement for nuclear localization and growth inhibition of p27^<Kip1R>, a degradation-resistant isoform of p27^<Kip1>"J Cell Biochem. (in press).