心筋リモデリングにおける心筋線維化の分子機序

2002 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14570670
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 牧野 直樹 九州大学, 生体防御医学研究所, 教授 (60157170)
• 研究分担者: 門上 俊明 九州大学, 生体防御医学研究所, 助手 (40335980) ; 小柳 雅孔 九州大学, 生体防御医学研究所, 助手 (00325474)
• キーワード: 心筋細胞 / TNF-alpha / 低酸素 / MMP / TIMP

研究概要

本研究の目的は心筋リモデリング過程におけるmatrix metalloproteinase(MMP)とそれに関与するサイトカインとの制御機構を明らかにすることである。本年度では心筋細胞または線維芽細胞から分泌されるMMPやTissue inhibitor of MMP(TIMP)がTNF-aなどのサイトカインにより誘導され、それらの抑制剤や薬物での効果を検討した。
方法は新生児Wistarラット心筋から心筋細胞および線維芽細胞を個別に単離し、線維芽細胞に対してTNF-a(0.1-1000ng/mL)を添加し24時間後のcollagenの合成能([3H]proline in corporation)と培養液中のMMP-2,MMP-9,TIMP-1,TIMP-2の遺伝子発現(RT-PCR)および蛋白発現(Western Blot)を検討した、TNF-aに対してcollagenの合成能には変化を見なかったが、MMP-2,TIMP-1の遺伝子発現は濃度依存性に増加した。
次に、線維芽細胞を48時間低酸素条件(95%N2+ 5%CO2)にて培養し、再酸素化(95%Air +5%CO2)における細胞の障害における低酸素惹起因子(HIF)、TNF-a、IL1-b、MMP-2,TIMP-1の発現を検討した。更に、ACE阻害剤、Angiotensin II拮抗薬、PPAR agonist、可溶型TNF-a受容体(sTNF-R)などの添加に対するこれらのサイトカイン、MMPなどの変化を検討した。特に、sTNF-R遺伝子が抗TNF作用を有し、ラット心筋梗塞モデル実験にて梗塞巣の縮小効果を認めている。
現在、リモデリング過程でのMMPと炎症性サイトカインとの制御関係やまた形態的変化との関係の研究を行い、心筋線維化の分子機構を分子遺伝学的、組織学的に解明中である。

研究成果

• [文献書誌] Sugano M, Tsuchida K, Tomita H, Makino N.: "Role of Monocyte Chemoattractant Protein-1 in Cardiovasuclar Remodeling Induced by Chronic Blockade of Nitric Oxide Synthesis"Atherosclerosis. 162. 77-84 (2002)
• [文献書誌] Suematsu N, Satoh S, Ueda Y, Makino N.: "Effects of calmodulin and okadaic acid on myofibrillar Ca2+ sensitivity in cardiac myocytes"Basic Res Cardiol. 97. 137-144 (2002)
• [文献書誌] Satoh S, Suematsu N, Ueda Y, Tsutsui H, Egashira K, Takeshita A. Makino N.: "Post-receptor impairment in the regulation of myofibrillar Ca2+ sensitivity in tachypacing-induced canine failing heart"J Cardiovasc Pharmacol. 39. 88-97 (2002)
• [文献書誌] Sugano M, Koyanagi M, Tsuchida K, Hata T, Makino N.: "Related Articles, Links In vivo gene transfer of soluble TNF-alpha receptor 1 alleviates myocardial infarction"FASEB J. 16. 1421-1422 (2002)
• [文献書誌] Sugano M, Tsuchida K, Makino N.: "Related Articles, Linko Nifedipine prevents apoptosis of endothelial cells induced by oxidized low-density lipoproteins"J Cardiovasc Pharmacol. 40. 148-152 (2002)
• [文献書誌] Satoh S, Ueda Y, Koyanagi M, Kadokami T, Sugano M, Makino N.: "Chronic inhibition of Rho kinase blunts the process of left ventricular hypertrophy leading to cardiac contractile dysfunction in hypertension-induced heart failure"J Mol Cell Cardiol. 35. 59-70 (2003)