| 研究概要 |
【目的】心不全患者の心筋において、酸化ストレス発生が亢進している。中でも過酸化脂質の最終代謝産物で、有害アルデヒドである4-Hydroxy-2-nonenal (HNE)が不全心筋に蓄積している事を我々は報告してきた(Circulation 2002,J Card Fail 2005)。
(1)そこでHNEが心不全増悪と不整脈発生に関与していると考えて、HNEが活性酸素発生を介して心筋内カルシウム濃度を増加させるかどうか検討した。
(2)不全心において酸化ストレスが発生する原因として、マクロファージの浸潤などが起きていないか、更に単球・マクロファージを引き寄せるMCP-1の発現が亢進していないか検討した。
【方法】(1)成人ラットの単離心筋においてHNEが活性酸素を発生させるかどうdichlorofluorescin diacetate fluorescence(DCF),Electron Spin Resonance:ESR(電子スピン共鳴法)を用いて検討した。その後fura-2を用いて心筋細胞内カルシウム濃度を測定した。
(2)拡張型心筋症患者の心筋において免疫染色にてマクロファージの浸潤とMonocyte Chemoattractant protein-1: MCP-1(単球走化蛋白)の発現を確認した。
【結果】
(1)DCF用いて検討したところ、HNE(10 to 100 μpmol/L)によって、濃度依存性に螢光強度が増強した。すなわち活性酸素が発生した。さらにESRにても活性酸素の発生が確認できた。次に、fura-2を用いて心筋細胞内カルシウム濃度を測定した。高濃度のHNE(400 μpmol/L)は、心筋において時間依存性に心筋細胞内カルシウム濃度を増加させた。そして最終的に67%の細胞においてhypercontractureをひきおこした。抗酸化酵素であるカタラーゼと、抗酸化作用をもつβ遮断薬であるカルベジロールは心筋細胞内カルシウム濃度増加を有意に減弱させ、hypercontractureの発生を抑制した。抗酸化作用のないβ遮断薬であるプロプラノロールはカルシウム濃度の増加を減弱させなかった。
(2)拡張型心筋症患者の心筋においてはマクロファージ(CD68 cell)の心筋内浸潤が有意に多かった。MCP-1の発現も認められ、その発現は心機能と逆相関した。
【考案】HNEは、活性酸素発生を介して心筋細胞においてカルシウム過負荷を引き起こした。活性酸素発生の原因となるマクロファージの浸潤が多く、MCP-1の発現も増加していた。
上述の結果(1)はJ Card Failに掲載予定で、(2)はlnt J Cardiolに掲載された。
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