睡眠時無呼吸に対する防御機構としての低酸素応答の分子基盤

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低酸素応答の分子基盤の解明と睡眠時無呼吸症候群の有効な予防法と治療法の開発を目的に、低酸素によるヒトヘムオキシゲナーゼ1(HO-1)遺伝子の発現制御機構の解析と換気応答以上を呈するマウスを探索した。HO-1はヘム分解系の律速酵素であり、ヘムを酸化的に開裂して一酸化炭素(CO)、ビリベルジン(最終的にはビリルビン)、鉄を生成する。我々は、昨年、転写抑制因子Bach1が低酸素により誘導されることを発見し、低酸素下におけるHO-1の発現低下は、Bach1の作用によることを明らかにした。しかし、ヒト網膜色素上皮細胞(RPE)を用いてHO-1遺伝子の発現機構を解析した結果、同細胞ではHO-1とBach1の両方の発現が低酸素により誘導された。すなわち、Bach1の発現量だけでHO-1遺伝子の転写レベルが規定されるわけではなく、他の因子の関与が示唆された。RPEは血液-網膜関門を形成する一層の細胞であり、生体内で最も低酸素になり難い細胞である。よって、RPEには固有な低酸素応答系が存在すると考えられる。一方、小眼球症関連転写因子(Mitf)は、神経堤由来のメラノサイトとRPEの分化制御因子であり、一部のアイソフォームは脳などでも発現されている。Mitf変異マウスであるbwが低酸素換気応答の異常を呈することを発見した。そこで、換気応答に関与する分子を同定するために、bwマウスの呼吸中枢(延髄孤束核、視床下部)あるいは皮膚において発現が変化するmRNAをcDNA microarray法にて探索した。既に、発現が変化する遺伝子の候補を複数同定しており、各候補分子を詳細に解析している。