血管病変の発症進展におけるプロスタサイクリンとトロンボキサンの作用機序の解明

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14570115
• 研究機関: 国立循環器病センター(研究所)
• 研究代表者: 横山 知永子 国立循環器病センター研究所, 薬理部, 室長 (90200914)
• 研究分担者: 波多江 利久 国立循環器病センター研究所, 薬理部, 室員 (10251026) ; 奈良場 博昭 国立循環器病センター研究所, 薬理部, 室員 (13771443)
• キーワード: プロスタサイクリン / プロスタサイクリン合成酵素(3) / ノックアウトマウス / PPARδ / プロスタグランジンE合成酵素(6) / Egr-1 / 血管

研究概要

プロスタサイクリン(PGI_2)とトロンボキサン(TX)は、アラキドン酸から産生される生理活性脂質である。これらは血小板の凝集、血管平滑筋の弛緩収縮、細胞の増殖制御など心血管系の恒常性維持に重要な役割を担っており、動脈硬化や心筋梗塞などの循環器疾患の要因として、PGI_2とTXのバランス異常が考えられている。申請者らは、これまでに血管壁の肥厚抑制に対するPGI_2の効果を示してきたが、その作用機序は未だ明らかではない。本研究は、これら生理活性物質のバランス異常がどのように循環器疾患の発症と進展に結びついているかを明らかにするために、血管病変に注目し、プロスタグランジン(PG)合成系酵素の遺伝子改変マウスを用いて解析を行うものである。
本年度は、主にPGI_2の過剰産生あるいは欠損において発現変動を伴う遺伝子を検索した。PGI_2が核内受容体PPARδを介して細胞生死制御に関与していることを見出した。内在的にPGI_2合成酵素(PGIS)およびGタンパク結合型PGI_2受容体の発現の認められないモデル細胞に,PGIS遺伝子または部位特異的置換を導入した不活性型PGIS遺伝子を導入し発現させ,マイクロアレイによる比較解析を行った結果、PGI_2-PPARδシグナル伝達系に応答する候補遺伝子群を同定した。一方、PGIS遺伝子改変により作成したPGI_2欠損マウスは、腎臓に血管壁の肥厚、狭窄、線維化などを伴う異常を発症することを見出した。DNA Chipを用いて野生型とPGI_2欠損マウスの腎臓における遺伝子発現を比較したところ、細胞外マトリックスや炎症に関与する遺伝子群の発現上昇が認められた。また、炎症部位で発現誘導されるプロスタグランジンE合成酵素の発現に転写因子Egr-1が重要な働きを担っていることを見出した。現在、発現変動が認められた遺伝子群の詳細な解析を行っている。

研究成果

• [文献書誌] Yokoyama, C., Yabuki, T., Shimonishi, M., Wada, M., Hatae, T., et al.: "Prostacyclin-deficient mice develop ischemic renal disorders, including nephrosclerosis and renal infarction"Circulation. 106. 2397-2403 (2002)
• [文献書誌] Naraba, H., Yokoyama, C., Tago N., Murakami M., Kudo I, et al.: "Transcriptional regulation of the membrane-associated prostaglandin E_2 synthase gene. Essential role of the transcription factor Egr-1"J.Biol.Chem.. 277. 28601-18608 (2002)
• [文献書誌] Suhara, H., Sawa, Y., Fukushima, N., Kagisaki, K., Yokoyama, C., et al.: "Gene transfer of human prostacyclin synthase into the liver is effective for the treatment of pulmonary hypertension in rats"J.Thorac.Cardiovasc.Surg.. 123. 855-861 (2002)
• [文献書誌] Korita, D., Sagawa, N., Itoh, H., Yura, S., Yoshida, M., Yokoayama, C., et al.: "Cyclic mechanical stretch augments prostacyclin production in cultured human uterine myometrial cells from pregnant women : possible involvement of up-regulation of prostacyclin synthase expression"J.Clin.Endocrinol.Metab.. 87. 5209-5219 (2002)
• [文献書誌] Hatae, T., Tanabe, T.: "PPARs and signal transduction ofprostaglandins"Seikagaku. 74. 551-554 (2002)
• [文献書誌] Yokoyama, C., Todaka, T., Yamamoto, H., Hatae, T., Tanabe, T.et al.: "Effects of overexpression of prostacyclin synthase in vascular smooth muscle cells"Eicosanoids and Other Bioactive Lipids in Cancer Inflammation, and Radiation Injury. 5. 275-280 (2002)