不全心筋細胞のリモデリングにおけるマトリックスプロテナーゼの役割

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12670695
• Research Institution: Jikei University School of Medicine
• Principal Investigator: 小野寺 達之 東京慈恵会医科大学, 医学部, 助手 (90194612)
• Keywords: 心不全 / リモデリング / MMP

Research Abstract

自然発症心不全ラット(SHHFラット)を用い、コントロール群、Matrix metalloproteinase(MMP)阻害薬早期投与群、中期投与群、晩期投与群の4群で検討した。MMP阻害薬は、早期治療群は6月齢(肥大心発生前期)より、中期投与群は12月齢(肥大心発生期)、晩期治療群は22月齢(心不全発生前期)より投与した。4群とも24月齢で心エコー図、心カテーテル検査を施行した後以下の実験を行なった。
ラット心を摘出しcollagenaseを含むJoklik's mediaで灌流した後、左心室筋を切離し、単離心筋細胞を作製し、単離心筋細胞を作製し、a)b)のプロトコールを行った。
a)細胞外Ca濃度1.0mMの条件下で灌流し、0.5Hzのfield stimulationを加え、細胞収縮を発生させる。光学的方法により単離心筋細胞の収縮率、収縮速度、弛緩速度を測定した。
b)単離心筋細胞を1.5%glutaraldehydeで固定した後Computer image analyzerにより、組織学的に心筋細胞の長径を測定するとともに、Coulter Channelyzerを使用し平均細胞体積を測定した。平均細胞体積/平均細胞長より平均断面積を算出、さらに平均断面積より平均細胞径を算出した。平均細胞体積、細胞長、断面積、心筋細胞長/平均細胞径を指標とし、心筋細胞のリモデリングについて評価した。
実験結果
心肥大から不全に進行する過程において、単離心筋細胞レベルで左室心筋細胞の平均細胞長の延長が見られ、その後収縮速度の低下が認められた。MMP阻害薬の中期投与群、晩期投与群では、これらの心筋細胞の変化が認められたが、早期投与では変化は消失した。これらの結果から早期に起こるMMPを介した心筋細胞のリモデリングが心肥大から不全に進行していく過程に関与している可能性が考えられた。