膵星細胞の活性化機構の解明と膵星細胞をターゲットにした新しい膵炎治療法の開発

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14770227
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 正宗 淳 東北大学, 大学院・医学系研究科, 助手 (90312579)
• Keywords: 膵星細胞 / 急性膵炎 / 慢性膵炎 / 膵線維化 / アルコール / MAP kinases / シグナル伝達 / PPAR

Research Abstract

平成14年度において、ラット膵星細胞を用いた検討により以下の結果を得た。
1.膵星細胞の増殖をin vitroにおいて最も強力に刺激する血小板由来増殖因子(PDGF)-BBは、MAP kinasesの1種であるERK系とphosphatidylinositol 3-kinase/Akt系を活性化する。特異的阻害剤を用いた検討により、PDGFによる細胞増殖誘導は、主にERK系の活性化を介して行われ、PI3-kinase/Akt系の関与は小さいこと。また、PDGF刺激は膵星細胞のchemotaxisを誘導することをはじめて明らかにし、その誘導はPI3-kinase/Akt系が主に、ERK系が一部関与することを明らかにした。
2.炎症時の白血球-上皮/血管内皮間相互作用に重要なintercellular adhesion molecule-1(ICAM-1)発現機構について検討した。培養により活性化された膵星細胞では、無刺激下においても恒常的にICAM-1の発現が認められた。IL-1やTNF-α刺激により、その発現は増強したが、その発現誘導は主に転写因子NF-□Bの活性化を介するものであり、MAP kinasesの関与は薄かった。
3.急性および慢性膵炎の主要な原因であるアルコールの膵星細胞に対する作用について検討した。臨床的濃度とされる50mMのエタノールおよび200μMのアセトアルデヒドで処理すると、ERK,、JNK、p38 MAP kinasseおよび転写因子AP-1の活性化が認められた。NF-kBの活性化は認められなかった。エタノールおよびアセトアルデヒドは、コラーゲン遺伝子の発現を増強し、その増強効果はp38 MAP kinaseを介していた。
4.p38 MAP kinase阻害剤であるSB203580およびSB202190による膵星細胞活性化に与える影響を、(1)PDGF刺激による細胞増殖誘導、(2)α-SMA発現、(3)_κ1(I)procollagenおよびprolyl hyaroxylase(α)のmRNA発現、(4)IL-1刺激によるmonocyte chemoattractant protein (MCP)-1発現を指標として検討した。これらの活性化指標のいずれも、p38 MAP kinase阻害剤により抑制された。さらに、培養によるspontaneousな活性化の抑制も認められた。
5.Peroxisome proliferator-activated receptor-γ活性化リガンドであるtroglitazoneおよび15-deoxy-Δ12,14-prostaglandin J2(15d-PGJ2)によっても、同様に膵星細胞の活性化抑制が認められた。

Research Products

• [Publications] Masamune A, et al.: "Ligands of peroxisome proliferator-activated receptor-γ block activation of pancreatic stellate cells"J Biol Chem. 277. 141-147 (2002)
• [Publications] Masamune A, et al.: "Alchol activates activator protein-1 and MAP kinases in rat pancreatic stellate cells"J Pharmacol Exp Ther. 302. 36-42 (2002)
• [Publications] Masamune A, et al.: "Activated rat pancreatic stellate cells express intercellular adhesion molecule-1 (ICAM-1) in vitro"Pancreas. 25. 78-85 (2002)
• [Publications] Satoh M, Masamune A, et al.: "IEstablishment and characterization of a simian virus 40-immortalized rat pancreatic stellate cell line"Tohoku J Exp Med. 198. 55-69 (2002)
• [Publications] Masamune A, et al.: "Inhibition of p38 mitogen-activated protein kinase blocks activation of rat pancreatic stellate cells"J Pharmacol Exp Ther. 304. 8-14 (2003)
• [Publications] Masamune et al.: "Differential roles of signaling pathways for proliferation and migration of rat Pancreatic stellate cells"Tohoku J Exp med. (In press). (2003)