梗塞心および不全心におけるToll-like receptor4の機能解析

虚血心及び不全心におけるToll-like receptor(TLR)4の役割心筋梗塞及び心不全患者で血中及び心筋の炎症性サイトカイン濃度が上昇していることが報告され、サイトカイン自身が心筋収縮抑制作用を持ちさらにiNOSやperoxynitriteを産生し心筋収縮力を低下させ心不全の成因や遷延化に関与していることが解明されて来た。しかしどのようにサイトカインが産生されるか、またその機序については不明であった。近年グラム陰性菌菌体成分LPSの受容体であるTLR4が正常心と比較し梗塞心や不全心において過剰に発現している事が報告され、この受容体は単に感染時における宿主側の免疫応答を司るだけでは無く、非感染時に於いても炎症を惹起する役割を担っている可能性が注目されている。LPS以外にも細胞壊死により放出される熱ショック蛋白等をTLR4はリガンドとすることが明らかになりつつあり、感染が存在しない状況でもシグナル伝達の下流に存在するサイトカイン及びケモカイン産生の窓口になっている可能性が示唆される。本研究の目的は梗塞心におけるTLR4発現の機序と役割について明らかにすることである。まず、TLR4欠損マウスを用いて心筋虚血再還流モデルを確立し、梗塞サイズ、炎症細胞の浸潤の程度、酸化ストレス、補体活性について検討を行った。結果として正常マウスと比較してTLR4欠損マウスにおいて心筋梗塞サイズが減少し、また組織学的検索では炎症細胞浸潤及び補体活性が減少していることが明らかになった。さらに、酸化ストレスの指標となる脂質過酸化はTLR4欠損マウスにおいて低下していた。則ち、TLR4が梗塞心において炎症を惹起し炎症細胞の浸潤を促す役割を果たしていうことが明らかになった。さらに梗塞心にてTLR4がどのような機序で過剰発現しているかを検討する為にラット培養心筋を用いて、1)低酸素、2)アンギオテンシン2、3)カテコールアミン下にて、TLR4mRNA発現が増加するか、real-time PCRを行った。結果として、いずれの条件下においてもTLR4mRNAの増加は認められなかった。

虚血心及び不全心におけるToll-like receptor(TLR)4の役割心筋梗塞及び心不全患者で血中及び心筋の炎症性サイトカイン濃度が上昇していることが報告され、サイトカイン自身が心筋収縮抑制作用を持ちさらにiNOSやperoxynitriteを産生し心筋収縮力を低下させ心不全の成因や遷延化に関与していることが解明されて来た。しかしどのようにサイトカインが産生されるか、またその機序については不明であった。近年グラム陰性菌菌体成分LPSの受容体であるTLR4が正常心と比較し梗塞心や不全心において過剰に発現している事が報告され、この受容体は単に感染時における宿主側の免疫応答を司るだけでは無く、非感染時に於いても炎症を惹起する役割を担っている可能性が注目されている。LPS以外にも細胞壊死により放出される熱ショック蛋白等をTLR4はリガンドとすることが明らかになりつつあり、感染が存在しない状況でもシグナル伝達の下流に存在するサイトカイン及びケモカイン産生の窓口になっている可能性が示唆される。本研究の目的は梗塞心におけるTLR4発現の機序と役割について明らかにすることである。まず、TLR4欠損マウスを用いて心筋虚血再還流モデルを確立し、梗塞サイズ、炎症細胞の浸潤の程度、酸化ストレス、補体活性について検討を行った。結果として正常マウスと比較してTLR4欠損マウスにおいて心筋梗塞サイズが減少し、また組織学的検索では炎症細胞浸潤及び補体活性が減少していることが明らかになった。さらに、酸化ストレスの指標となる脂質過酸化はTLR4欠損マウスにおいて低下していた。則ち、TLR4が梗塞心において炎症を惹起し炎症細胞の浸潤を促す役割を果たしていうことが明らかになった。さらに梗塞心にてTLR4がどのような機序で過剰発現しているかを検討する為にラット培養心筋を用いて、1)低酸素、2)アンギオテンシン2、3)カテコールアミン下にて、TLR4mRNA発現が増加するか、real-time PCRを行った。結果として、いずれの条件下においてもTLR4mRNAの増加は認められなかった。