網膜グリア細胞の形質制御による糖尿病網膜症の予防と治療法の基礎研究

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血液網膜関門(BRB)や血液脳関門(BBB)の本体は、血管内皮細胞のタイト結合である。そこでこれらの細胞のタイト結合に発現しているclaudin-1とclaudin-5に着目して、テトラサイクリン依存性転写因子(tet-on system)を導入した血管内皮細胞株(RLE)を用いて、claudin-1とclaudin-5の発現調節によるタイト結合機能制御機構を検討した。1.野生型またはMAPキナーゼ(MAPK)の標的部位と想定されるThr203をAlaに置換したclaudin-1遺伝子を導入し、それらの発現を随時誘導できるRLE細胞株を樹立した。この血管内皮細胞にclaudin-1の発現を誘導すると、野生型、変異型claudinの両者とも、機能的なタイト結合を再構成した。さらにThr203をAlaに置換したclaudin-1を発現誘導しMAPK阻害剤を作用させた実験から、MAPKがclaudin-1タンパクを標的分子としてタイト結合のバリア機能を増強すること、claudin-1配列内のThr^<203>がTriton-X100非可溶性claudin-1の量やタイト結合のバリア機能に関与していることが明らかになった。2.野生型またはPKAの標的部位と想定されるThr207をAlaに置換したclaudin-5遺伝子を導入し、それらの発現を随時誘導できるRLE細胞株を樹立した。この細胞株にこれらのclaudin-5を発現させて解析したところ、野生型、変異型claudinの両者とも内皮細胞のタイト結合を再構成すること、claudin-5のThr207がPKAによるリン酸化部位であること、そのリン酸化が内皮細胞のバリア機能の制御に重要な役割を果たすことが明らかになった。