心血管系での誘導型NO合成酵素遺伝子の発現調節と作用の分子機構

1998 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10470225
• Research Institution: Tokyo Medical and Dental University
• Principal Investigator: 平田 結喜緒 東京医科歯科大学, 医学部, 助教授 (50135787)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 七里 眞義 東京医科歯科大学, 医学部, 助手 (10206097)
• Keywords: 一酸化窒素 / サイトカイン / 血管平滑筋 / NF-kB / スフィンゴミエリナーゼ / アポトーシス / 血管リモデリング

Research Abstract

血管平滑筋細胞(VSMC)ではサイトカインによって誘導型NO合成酵素(iNOS)が発現するが、その情報伝達経路と過剰生成NOの機能は不明である。培養ラットVSMCを用いてサイトカイン(IL-1,TNF-α)およびスフィンゴミエリナーゼ(SMase)によるNF-kB活性化経路とiNOS発現との連関を分子レベルで解析した。IL-1やTNF-αはNF-kBを活性化してiNOS誘導をもたらし、この経路にはIkBキナーゼの活性化によるIkBBαのリン酸化とそれに引き続くIkBBαのプロテアソームによる分解を介して、NF-kBによるiNOS遺伝子の転写亢進によることを明らかにした。一方SMaseはNF-kBを活性化してiNOSを誘導するが、その効果はTNF-αと相乗的に作用する。SMaseはkBαのリン酸化や分解をもたらさないことから、IkBキナーゼとは別の経路を介したNF-IkB活性化をもたらすものと推定される。外因性NOドナー(NOR-3)は、サイトカインで発現したiNOSを転写レベルで抑制し、直接IkBαのリン酸化阻害をもたらすことを明らかにした。したがってiNOSで過剰生成されたNOはその発現を自ら抑制するというオートフィードバック機構が存在するものと推定される。更に、iNOS遺伝子をVSMCにトランスフェクトして過剰発現させると、著明な細胞の自己死(アポトーシス)をもたらすことをTUNEL法やDNAラダー形成によって証明した。したがってVSMCでのiNOS誘導はアポトーシスを介して血管リモデリングに関与することが示唆される。

Research Products

• [Publications] Shichiri M.,et al.: "Endothelin-1 is a potent survival factor for c-Myc-dependent apoptosis" Molecular Endocrinology. 12. 172-180 (1998)
• [Publications] Iwashina M.,et al.: "Transfection of inducible nitric oxide synthase gene ciuses apoptosis in vascular smooth muscle cells" Circulation. 98. 1212-1218 (1998)
• [Publications] Iwasaki H.,et al.: "Adrenomedullin as a novel growth-promoting factor for cultured vascular smooth muscle cells." Endocrinology. 139. 3432-3441 (1998)
• [Publications] Eguchi S.,et al.: "Calcium-dependent epidermal growth factor receptor transactivation mediates the angiotensinII-induced MAP kinase activation invasculor smooth muscle cells" Journal of Biological Chemistry. 273. 8890-8896 (1998)
• [Publications] Katsuyama K.,et al.: "Nitric oxide inhibits cyckine-induced iNOS expression and NF-kB activation by interfering with phosphorylation and degradation of IkB-α" Arteriosclerosis Thrombosis & Vascular Biology. 18. 1796-1802 (1998)
• [Publications] Katsuyama K.,et al.: "Role of NF-kB activation in cytohine- and sphingomyelinase-stimuloted inducible nitric oxide gythase gene expression in vascular smooth muscle cells" Endocrinology. 139. 4506-4512 (1998)
• [Publications] Miyasaka N. & Hirata Y.: "Nitric oxide production in human iflammatory arthritides" Cambridge University Pross(London), 8 (1998)
• [Publications] 平田 結喜緒: "血管平滑筋での誘導型NO合成酵素の発現と機能" 金芳堂(京都), 28 (1998)