血流依存性リモデリングにおける内弾性板ギャップは血管新生の性格を持つ

2003 年度 研究成果報告書概要

• 研究課題/領域番号: 14570176
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 実験病理学
• 研究機関: 秋田大学
• 研究代表者: 増田 弘毅 秋田大学, 医学部, 教授 (60103462)
• 研究分担者: 南條 博 秋田大学, 医学部, 講師 (70250892) ; 川村 公一 秋田大学, 医学部, 助教授 (00091801)
• 研究期間 (年度): 2002 – 2003
• キーワード: 内弾性板ギャップ / 動静脈吻合 / 血流増大 / 内皮細胞 / 平滑筋細胞 / 増殖 / 動脈リモデリング / 骨髄

研究概要

我々が平成14年から15年に家兎総頸動脈の血流を増大する実験モデルで発見した新しい所見は1)内皮細胞の著しい増殖が内弾性板ギャップ出現の前に生じること、2)血流増大による動脈の拡張性のリモデリングの過程で生じる内弾性板ギャップの発生直前に内皮細胞と中膜平滑筋細胞が接触すること、3)内弾性板ギャップの出現は内皮細胞と中膜平滑筋細胞が増殖することにより生じる可能性を明らかにしたこと、4)発生した内弾性板ギャップは血流減少により消失することはなく、むしろそのギャップを通り内膜へ平滑筋細胞が増殖遊走することである。たしかに内皮細胞の増殖が直接にギャップ形成をすることは力学的に困難があった、しかし今回我々が確かめた平滑筋細胞による内弾性板へのストレスはこの困難を解決する重要な鍵であると考えられた。さらに血流増大によるリモデリングにおいて内皮細胞の著しい活性化が生じ、MMP2,MMP9,MT-MMP, TGF-beta等が上昇していることを明らかにした。この変化は毛細血管新生での変化と類似していた。さらにこの血流依存性のリモデリングが繰り返されると内膜への平滑筋細胞の増殖遊走が積み重なり、あたかも動脈硬化症と似てくることを明らかにした。また血流依存性リモデリングにおいて、初期の内皮細胞増殖時期に内皮細胞そのものが骨髄由来の内皮細胞祖先細胞に大きく依存していることがわかった。この発見は今まで毛細血管新生において確認されてきたが、動脈内皮細胞での確認ははじめてである。現在精力的に骨髄由来の内皮細胞研究を血流増大リモデリングモデルで研究している。すでに口演発表したが、学会誌で発表する計画である

研究成果

• [文献書誌] Ebina T, Masuda H, et al.: "Physiological angiogenesis in electrically stimulated skeletal muscle in rabbits : Characterization of capillary sprouting by ultrastructural 3-D reconstruction study"Pathology International. 52. 702-712 (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Sho M, Masuda H, et al.: "Subnormal shear stress-induced intimal thickening requires medial smooth muscle cell proliferation arid migration"Experimental and Molecular Pathology. 72. 150-160 (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Sho E, Masuda H. et al.: "Arterial enlargement in response to high flow requires early expression of matrix metalloproteinases to degrade extracellular matrix"Experimental and Molecular Pathology. 73. 142-153 (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Xu C, Masuda H, et al.: "Expression of TGF-beta 1 and beta 3 but not apoptosis factors relates to flow-induced aortic enlargement"BMC Cardiovascular Disorders. 2:11. www.biomedcentral.com/1471-2261/2/11 (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Masuda H. et al.: "Ultrastructure of endothelial cells under flow alteration"Microscopy Research and Technique. 60. 2-12 (2003)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Sho E, Masuda H, et al.: "High flow drives vascular endothelial cell proliferation during flow-induced arterial remodeling associated with the expression"Experimental and Molecular Pathology. 75. 1-11 (2003)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Sho E, Masuda H, et al.: "Arterial enlargement, tortuosity, and intimal thickening in response to sequential exposure to high and low wall shear stress"Journalof Vascular Surgery. 39. 601-612 (2004)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Ebina T, Hoshi N, Kobayashi M, Kawamura K, Nanjo H, Sugita A, Sugiyama T, Masuda H, Xu C.: "Physiological angiogenesis in electrically stimulated skeletal muscle in rabbits -Characterization of capillary sprouting by ultrastructural three-dimensional reconstruction study."Pathology International. 52. 702-712 (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Sho M, Sho E, Singh TM, Komatsu M, Sugita A, Xu C, Nanjo H, Zarins CK, Masuda H.: "Subnormal shear stress-induced intimal thickening requires medial smooth muscle cell proliferation and migration."Experimental and Molecular Pathology. 72. 150-160 (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Sho E, Sho M, Singh TM, Nanjo H, Komatsu M, Xu C, Masuda H, Zarins CK.: "Arterial enlargement in response to high flow requires early expression of matrix metalloproteinases to degrade extracellular matrix."Experimental and Molecular Pathology. 73. 142-153 (2002)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Xu C, Lee 5, Chang S, Masuda H, Zarins CK.: "Expression of TGF-β1 and β3 but not apoptosis factors relates to flow-induced aortic enlargement."BMC Cardiovascular Disorders(www.blomedcentral.com/1471-2261/2/11). 2. 11
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Masuda H, Kawamura K, Nanjo H, Sho E, Momatsu M, Sugiyama T, Sugita A, Asari Y, Kobayashi M, Ebina T, Hoshi N, Singh TM, Xu C, Zarina CK.: "Ultrastructure of endothelial cells under flow alteration."Microscopy Research and Technique. 60. 2-12 (2003)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Sho E, Komatsu M, Sho M, Nanjo H, Singh TM, Xu C, Masuda H, Zarins CK.: "High flow drives vascular endothelial cell proliferation during flow-induced arterial remodeling associated with the expression of vascular endothelial growth factors."Experimental and Molecular Pathology. 75. 1-11 (2003)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Sho E, Nanjo H, Sho M, Kobayashi M, Komatsu M, Kawamura K, Xu C, Zarins CK, Masuda H.: "Arterial enlargement, tortuosity, and intimal thickening in response to sequential exposure to high and low wall shear stress."Journal of Vascular Surgery. 39. 601-612 (2004)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より