Rhoキナーゼ活性のライブ観察から読み解く腸管上皮細胞脱落の機構

本研究では、血管収縮の異常な持続である血管攣縮を制御する時間・空間的な機構に関して、新規制御機構をライブイメージングにより示した。二光子顕微鏡を用いて、ROCK活性をモニターする遺伝子改変マウスの皮下細動脈において血管攣縮を観察する系を確立した。この系では、血管焼灼箇所から上流下流にも広く血管収縮が引き起こされ、この収縮は長く持続する。その一方、ROCK阻害剤投与マウスでは焼灼直後に生じた収縮は焼灼箇所以外ですぐに解けた。平滑筋細胞のROCK活性は、コントロールでは焼灼後に顕著に上昇したが、ROCK阻害剤投与マウスでは上昇は緩やかであった。これらより、焼灼箇所の上流下流においてROCK活性は血管攣縮に必須であると示された。また、カルシウムをモニターする遺伝子改変マウスを用いた血管攣縮時のカルシウム動態の観察では、カルシウム濃度は焼灼直後に全体で上昇し、焼灼箇所以外の領域ですぐに低下したが、血管収縮は持続した。この結果より、カルシウムにより広く引き起こされた血管収縮は、その後焼灼箇所はカルシウム、上流下流はROCK活性により維持されることが示唆された。さらに、神経節阻害剤投与マウスでは、ROCK阻害剤投与マウスと同様に、焼灼直後に全体で生じた血管収縮が、すぐに焼灼箇所以外で解けた。この時、平滑筋細胞のROCK活性は焼灼前後で変化がみられなかった。また、副交感神経阻害剤投与マウスではコントロールと同様の血管攣縮動態とROCK活性動態が観察された。これらの結果から、血管攣縮時のROCK活性化は交感神経による支配を受けることが示唆された。当初予定していたテーマとは逸れたが、本研究により、焼灼応答性のカルシウムにより血管収縮が引き起こされ、その後焼灼箇所ではカルシウム、上流下流では交感神経を介したROCK活性化により血管収縮が維持されるという血管攣縮の制御機構が解明された。

本研究では、血管収縮の異常な持続である血管攣縮を制御する時間・空間的な機構に関して、新規制御機構をライブイメージングにより示した。二光子顕微鏡を用いて、ROCK活性をモニターする遺伝子改変マウスの皮下細動脈において血管攣縮を観察する系を確立した。この系では、血管焼灼箇所から上流下流にも広く血管収縮が引き起こされ、この収縮は長く持続する。その一方、ROCK阻害剤投与マウスでは焼灼直後に生じた収縮は焼灼箇所以外ですぐに解けた。平滑筋細胞のROCK活性は、コントロールでは焼灼後に顕著に上昇したが、ROCK阻害剤投与マウスでは上昇は緩やかであった。これらより、焼灼箇所の上流下流においてROCK活性は血管攣縮に必須であると示された。また、カルシウムをモニターする遺伝子改変マウスを用いた血管攣縮時のカルシウム動態の観察では、カルシウム濃度は焼灼直後に全体で上昇し、焼灼箇所以外の領域ですぐに低下したが、血管収縮は持続した。この結果より、カルシウムにより広く引き起こされた血管収縮は、その後焼灼箇所はカルシウム、上流下流はROCK活性により維持されることが示唆された。さらに、神経節阻害剤投与マウスでは、ROCK阻害剤投与マウスと同様に、焼灼直後に全体で生じた血管収縮が、すぐに焼灼箇所以外で解けた。この時、平滑筋細胞のROCK活性は焼灼前後で変化がみられなかった。また、副交感神経阻害剤投与マウスではコントロールと同様の血管攣縮動態とROCK活性動態が観察された。これらの結果から、血管攣縮時のROCK活性化は交感神経による支配を受けることが示唆された。当初予定していたテーマとは逸れたが、本研究により、焼灼応答性のカルシウムにより血管収縮が引き起こされ、その後焼灼箇所ではカルシウム、上流下流では交感神経を介したROCK活性化により血管収縮が維持されるという血管攣縮の制御機構が解明された。