サイトカインによる心筋機能抑制作用の分子機構

细胞因子抑制心肌功能的分子机制

• 批准号: 07670755
• 负责人: 高橋 利之
• 金额: $ 1.6万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-07670755/
• 关键词: サイトカイン; 心筋細胞; 細胞内[Ca^<2+>]; Ca^<2+>電流; 誘導型nitric oxide合成酵素; 一酸化窒素(NO); 転写紳士; 陰性変力作用

本研究の目的は、1)サイトカインによる心筋細胞機能抑制作用の分子機構を明らかにすること、2)心筋細胞における誘導型一酸化窒素(nitric oxide:NO)合成酵素(iNOS)発現の調節機構並びにiNOS発現の機能的意義を解明することであった。1.単離心室筋細胞に対するサイトカインの作用:成Guinea pigより単離した心室筋細胞において、細胞内Ca^<2+>transient(蛍光色素indo-1)、細胞収縮(video motion detector)、Ca^<2+>電流(whole cell patch clump法)に対するinterleukin-6(IL-6:1000U/ml)及びtumor mecrosis factor-α(TNF-α:500U/ml)の作用を観察した。IL-6、TNF-αの両者は細胞内Ca^<2+>transientを抑制し、細胞収縮の振幅を低下させた。しかし、Ca^<2+>電流は変化させなかった。L-NMMA(10μM)の前投与はIL-6による上記の作用を抑制した(L-arginineの大量追加投与により作用再発現)が、TNF-αの心筋作用は抑制せず、IL-6の心筋作用はNO依存性であり、TNF-αの心筋作用はNO非依存性であると考えられた。2.新生仔ラット培養心筋細胞におけるiNOSの発現調節機構:Lipopolysaccharide投与によるiNOS発現の分子機構をNorthern blot法、Wwstern blot法、Electrophoretic mobility shift(EMSA)法などを用いて解析した。その結果、iNOSの発現には複数の転写因子を介する情報伝達路が必要であり、特にNF-κB、IRF-1,CEBP/CREBなどの活性化が重要であることが示唆された。また、新生仔ラット心筋細胞においてはIL-6、TNF-αはそれぞれ単独ではiNOSの発現を誘導しなかったが、それは前者がNF-κB、後者がIRF-1の活性化をしないためであると思われた。3.iNOS発現の機能的意義:iNOSを過剰に発現させた培養心筋細胞においては、L-NMMAの前投与下に大量のL-arginineを加えると細胞内Ca^<2+>transient、細胞収縮ともに減弱し、iNOS発現が陰性変力及び変時作用をもたらす可能性が示唆された。

The purpose of this study is to: 1) clarify the molecular mechanism of inhibition of cardiac muscle cell function in vitro; 2) clarify the regulatory mechanism of inducible nitric oxide:NO synthase (iNOS) expression in cardiac muscle cells and the significance of iNOS expression. 1. The effects of intracellular Ca^<2+>transient(indo-1), intracellular Ca^<2 +> current (whole cell patch clump method) on interleukin-6(IL-6:1000U/ml) and tumor necrosis factor-α(TNF-α:500U/ml) were investigated. IL-6 and TNF-α inhibited intracellular Ca^<2+>transient and decreased the amplitude of cellular contraction. Ca^<2+> Current changes. The effect of L-NMMA(10μM) on IL-6 was inhibited by pre-administration (the effect of L-arginine was re-observed by a large amount of additional administration), the effect of TNF-α on cardiac muscle was inhibited by NO dependence of IL-6, and the effect of TNF-α on cardiac muscle was NO independent. 2. The molecular mechanism of iNOS expression in neonatal cultured cardiac muscle cells was analyzed by Northern blot, Western blot and Electrophoretic mobility shift(EMSA). As a result, the expression of iNOS is related to the activation of NF-κB, IRF-1 and CEBP/CREB. IL-6 and TNF-α are the only factors that induce iNOS production, NF-κB and IRF-1 activation in neonatal cardiac cells. 3. The significance of iNOS expression:iNOS expression in cultured cardiac muscle cells was reduced by increasing the amount of L-arginine, intracellular Ca^<2+>transient, cell contraction, iNOS expression in cultured cardiac muscle cells, and the possibility of its negative and time-dependent effects was demonstrated.

项目成果

Kinugawa K,Takaashi T,et al: "Cardiac nitric oxide synthase induction requires multiple nuclear factors" Circulation. 92. I572- (1995)

Kinukawa K，Takaashi T，et al：“心脏一氧化氮合酶诱导需要多种核因子”循环。

Kinugawa K,Takahashi T,et al: "Cardiac inducible nitric oxide synthase negatively modulates myocardial function" Circulation. 92. I44- (1995)

Kinukawa K、Takahashi T 等人：“心脏诱导型一氧化氮合酶负向调节心肌功能”循环。

Sugishita K,Kinugawa K,et al: "IL-6 exerts negative inotropic action via NO-dependent pathway while TNFαdoes via NO-independent pathway in guinea pig cardiac myocytes" Circulation. 92. I505- (1995)

Sugishita K、Kinukawa K 等人：“IL-6 通过 NO 依赖性途径发挥负性肌力作用，而 TNFα 在豚鼠心肌细胞中通过 NO 独立途径发挥负性肌力作用” 92. I505- (1995)。