虚血再灌流障害及びischemic preconditioning発症機序の研究―特にToll-Like Receptor4を介した細胞内シグナル伝達経路の解明

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14370408
• Research Institution: Mie University
• Principal Investigator: 矢田 公 三重大学, 医学部, 教授 (80093152)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 高尾 仁二 三重大学, 医学部, 助手 (30263007) ; 小野田 幸治 三重大学, 医学部附属病院, 講師 (70260601) ; 新保 秀人 三重大学, 医学部, 助教授 (70179076)
• Keywords: 心筋虚血再灌流障害 / toll-like receptor 4 / 細胞内シグナル伝達機構 / mitogen-activatted protein kinase / 転写因子 / 炎症性サイトカイン

Research Abstract

C57BL/6マウスを用いて、「30分間虚血+120分間再灌流」の虚血再灌流障害モデルを作製し、左室梗塞範囲(Evan's blue及びTTCによる二重染色法)、左室心筋におけるMAPK(p38、JNK、ERK)活性(Western blotting法)、転写因子(NF-κB)活性、炎症性サイトカインmRNA発現(RPA法)の測定を行い、虚血再灌流障害の発症機序においるTLR4の関与について検討を行った。
TLR4 antagonist投与群における左室梗塞範囲は非投与群と比して有意に縮小した(45.4%,p=.00112)。同時にJNK活性(p=.02030)、NF-κB活性(p=.00007)も有意に抑制された。加えて炎症性サイトカイン(TNF-α、IL-1β、MCP-1)mRNA発現も有意に抑制された(p<.05)。
また、TRL4、TLR2、及びMyd88 knock out(KO)群における左室梗塞範囲はwild type(WT)群と比して有意に縮小した(p<.05)。
以上より、虚血再灌流による酸化ストレスがTLR-4に作用し、JNKを介した細胞内シグナル伝達系によって心筋虚血再灌流障害が発症することを示唆した。

Research Products

• [Publications] Shimamoto A, et al.: "HSP70.1 and -70.3 are required for late-phase protection induced by ischemic preconditioning of mouse hearts"American Journal of Physiology : Heart and Circulatory Physiology. 285. H866-H874 (2003)
• [Publications] Shimamoto A, et al.: "Microvascular responses to cardiopulmonary bypass"Seminars in Cardiothoracic and Vascular Anesthesia. 7・3. 333 (2003)
• [Publications] Shimamoto A, et al.: "Can donor heart endothelial activation be controlled?"Journal of Heart and Lung Transplantation. (in press).
• [Publications] Shimamoto A, yada I, et al.: "FR167653 diminishes infarct size in a murine model of myocardial ischemia-reperfusion injury"The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. (in press).
• [Publications] Shimamoto A, et al.: "Toll-like receptor 4(TLR4)mediates ischemia-reperfusion injury of the heart"The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. (in press).