超音波による一酸化窒素産生の遺伝子調節の解明と治療への応用

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前年度(平成16年度)における培養ヒト臍帯静脈内皮細胞(HUVEC)を用いた検討では、照射超音波の音圧が1.0W/cm^2を超えるとHUVECの生存率が低下することから、in vivoでの検討が必要と考えられた。そこで、平成17年度においては、ラットを用いた動物実験にて、内皮細胞由来一酸化窒素合成酵素(eNOS)の遺伝子発現に超音波照射がどのように影響するか検討した。ラット左腎に対して、経皮的に1.3MHzの超音波を5秒毎の間歇的に60分間照射し、照射18時間後、左右腎を摘出し、ウエスタンブロット法によりeNOSの発現量を計測した。右腎をコントロールとした時、超音波照射群でのeNOS発現量は平均53%の増加を認めた。しかし、発現にはばらつきが大きく再現性に問題があると思われた。超音波用造影剤である微小気泡は超音波を照射することで崩壊させることができるが、このような気泡崩壊時に生じるエネルギーにより内皮細胞を物理的に刺激することが可能である。そこで、フルオロカーボン系微小気泡の持続投与時に超音波を照射することで、この効果が増強されるかを検討したが、この方法によるeNOS発現量の増加は平均50%であった。以上の結果から、超音波照射することでラット腎臓においてeNOSの発現の増強が認められた。これは、超音波照射の物理作用が内皮細胞に影響を与え、遺伝子の発現を制御できる可能性を示唆していると思われた。