動脈硬化発症進展における内皮型NO合成酵素を介すNOと02-産生のバランスシフト〜遺伝子操作動物を用いて〜

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14370227
• 研究機関: 神戸大学
• 研究代表者: 横山 光宏 神戸大学, 大学院・医学系研究科, 教授 (40135794)
• 研究分担者: 井上 信孝 神戸大学, 大学院・医学系研究科, 助手 (10304099) ; 川嶋 成乃亮 神戸大学, 大学院・医学系研究科, 助教授 (10177678)
• キーワード: 内皮型NO合成酵素 / 動脈硬化 / スパーオキシド / BH4 / apoE遺伝子欠損マウス

研究概要

動脈硬化易発症モデルであるapoE遺伝子欠損マウス(apoE-KO>と、eNOS遺伝子過剰発現マウス(eNOS-Tg)の交配を行い、血管内皮細胞にeNOSが過剰発現しているapoE-KO(apoE/eNOS-Tg)を作成した。本モデルマウス、ならびにapoE-KOを高コレステロール食で飼育し、動脈硬化を発症させ、以下の検討を行った。大動脈標本からのO_2^-産生を蛍光色素法で測定すると、動脈硬化血管ではO_2^-が増加しているが、eNOS過剰発現下では更にその産生が増強していることが明らかになった。粥腫部位及び非粥腫部位共にO_2^-を産生していた。内皮の除去によるO_2^-産生の減少が、apoE-KOにくらべapoE-KO/eNOS-Tgでは著明であり、apoE-KO/eNOS-Tgにおいて増加しているO_2^-は内皮由来であることが明らかになった。更に、eNOS活性化に必須な補酵素であるBH4の大動脈血管壁における濃度を測定すると、非動脈硬化血管に比べ約50%に低下していた。
一方、動脈硬化病変を組織学的に定量評価すると、apoE-KO/eNOS-TgではapoE-KOに比べ病変が増強しており、eNOS過剰発現は動脈硬化促進に作用することが判明した。その機序としてBH4の相対的な不足によるeNOS由来O_2^-産生が関係すると考え、apoE-KO/eNOS-Tgに経口的にBH4の長期投与を行った。その結果、大動脈からのNO産生の増加とO_2^-産生の低下が認められ、それと共に動脈硬化病変が減少した。
以上より、高コレステロール下でのeNOS過剰発現は、BH4の相対的な不足の結果、O_2^-産生増加をもたらし、動脈硬化を促進するものと考えられた。

研究成果

• [文献書誌] Yamashita T: "A 3-hydroxy-3-methylglutary1 co-enzyme A reductase inhibitor reduces hypertensive nephrosclerosis in stroke-prone spontaneously hypertensive rats"J Hypertens.. 20・12. 2465-2473 (2002)
• [文献書誌] Ozaki M: "Overexpression of endothelial nitric oxide synthase accelerates atherosclerotic lesion formation in apoE-deficient mice"J Clin Invest.. 110・3. 331-340 (2002)
• [文献書誌] Ozaki M: "Overexpression of endothelial nitric oxide synthase in endothelial cells is protective against ischemia-reperfusion injury in mouse skeletal muscle"Am J Pathol.. 160・4. 1335-1344 (2002)
• [文献書誌] Rikitake Y: "Expression of G2A a receptor for lysophosphatidylcholine, by macrophages in murine, rabbit, and human atherosclerotic plaques"Arterioscler Thromb Vasc Biol. 22・12. 2049-2053 (2002)
• [文献書誌] Azumi H: "Superoxide generation in directional coronary atherectomy specimens of patients with angina pectoris ; Important role of NAD(P)H oxidase"Arterioscler Thromb Vasc Biol. 22・11. 1838-1844 (2002)
• [文献書誌] Yamashita T: "Propagermanium reduces atherosclerosis in apolipoprotein E Knockout mice via inhibition of macrophage infiltration"Arterioscler Thromb Vasc Biol.. 22・6. 969-974 (2002)