カルポニン欠損マウスを用いた血管肥厚モデルの解析

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本研究は、血管の器官培養法を用いて、PDGFによって誘導される血管組織の形態および機能変化を、h1-カルポニン(CP)欠損マウスと正常マウスの血管とで比較検討することにより、増殖性血管病変でのカルポニンの病態生理的役割を明らかにすることを目的としたものである。初年度は基礎的な知見として、血管ならびに他の平滑筋の収縮性におけるカルポニンの意義についての解析を行ったが、研究は望外の発展を見せ、カルポニンが平滑筋収縮機構におけるラッチ機構をになう蛋白質であることを発見できた。概要は以下の通りである。野生型マウス(+/+)及びh1カルポニン遺伝子欠損マウス(-/-)由来の大動脈をKClで刺激すると、同程度の収縮張力が発生した。刺激後初期及び、後期でそれらのクロスブリッジの活性を検討すると、+/+は後期でその活性が低下しラッチ状態を示したが、-/-は後期になってもクロスブリッジの活性は高いままであった。なお、KClによる細胞内Ca^<2+>濃度、ミオシンリン酸化量の変化には両者で違いは認められなかった。また、輸精管平滑筋をKClで刺激すると細胞内Ca^<2+>濃度、リン酸化ミオシン量とも両者で同程度に上昇したが、最大筋短縮速度が-/-で有意に上昇していた。以上の成績から、h1カルポニンがミオシンのアクチンからの解離を抑制することによって平滑筋収縮安定期のクロスブリッジ活性を低レベルに押さえていることが示唆され、ラッチ機構を担う蛋白質であることが証明された。カルポニン欠損の血管を用いて、器官培養法によりPDGFや胎仔血清の作用を見るという研究には至らなかったが、その前段階の基礎的研究として、ウサギ腸間膜動脈およびラット尾動脈を用いた研究を公表できた(論文リスト参照)。