細胞培養を用いた腎結石、動脈硬化など病態のモデル系の開発

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我々は腎結石や動脈硬化のモデル細胞システムを構築するために、酸性カルシウム結合タンパク質、オステオポンチンの遺伝子をクローン化した。大腸菌で大量生産したオステオポンチンとしゅう酸をイヌ腎臓由来のセルラインMDCK細胞に添加したところ、細胞死が観察された。そこでこの細胞死についてさらに検討を加えたところ、オステオポンチンのみの添加で細胞が生産する一酸化窒素が2倍に増加するとともにDNAの断片化が観察され、一酸化窒素によるアポトーシスが起きていることが推定された。またこのアポトーシスは一酸化窒素合成酵素阻害剤、メルカプトエタノールの添加で阻害された。さらにアポトーシスの誘導と一酸化窒素生産の上昇には明らかな相関関係があった。このことから一酸化窒素またはある種の過酸化物がアポトーシスの原因となっていると考えられる。また初代培養及びセルライン化したマクロファージRAWにオステオポンチンを添加したところ、同様に一酸化窒素生産の上昇とアポトーシスが観察された。以上の結果により腎尿細管細胞やマクロファージがアポトーシスを起こし結石の原基となることが推定された。一方、繊維芽細胞であるNIH3T3を用いた実験から、オステオポンチンが走化性因子として働くことを確認した。今後、オステオポンチンが血管中膜筋細胞の走化因子として働くかどうかを確認し、試験管内での動脈硬化システムを完成させる予定である。