Reperfusion causes significant activation of heat shock transcription factor 1 in ischemic rat heart

全文

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Title

Reperfusion causes significant activation of heat shock

transcription factor 1 in ischemic rat heart( Abstract_要旨 )

Author(s)

Nishizawa, Junichiro

Citation

京都大学

Issue Date

1997-03-24

URL

http://hdl.handle.net/2433/202145

Right

Type

Thesis or Dissertation

Textversion

none

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氏 名 学位(専攻分野) 学 位 記 番 号 学位授与の 日付 学位授与の要件 研 究 科 ・専 攻 学 位 論 文 題 目 【

1

9

4

】 にし ぎわ じゅん、ちろう 西 岸 純 一 郎 博 士 (医 学) 医 博 第 1826号 平 成 9年 3 月 24

学 位 規 則 第

4

条 第

1

項 該 当 医 学 研 究 科 外 科 系 専 攻

Reperfusion causessigni丘cantactivation ofheatshock trans -criptionfactor1inischemicratheart

(虚血再港流心 にける熱 シ ョック転写 因子HSFlの活性化 に関す る 研究) (主 査 ) 論 文 調 査 委 員 教 授 北 徹 教 授 淀 井 淳 司 教 授 伴 敏 彦 論 文 内 容 の 要 旨 生物 は様 々な刺激や環境 の変化 によって,ス トレス蛋白質 (stressprotein/heatshockprotein;HSP) と呼ばれる一群の蛋 白質 を合成す る。 ス トレス蛋白質は, これ らの刺激 によって起 こる変性蛋白質の凝集 を抑 えること等 によって,細胞 レベルでの防御機構 を担 っている。 この応答はス トレス応答 と呼ばれ,心 臓 において も種 々の病的状態での発現が観察 されている。 更 に,ス トレス蛋 白質の発現が,虚血後心機能 の改善あるいは心筋梗塞範囲の縮小効果 を持つ ことが明 らか とな り,関心が高 まっているが,心筋 におけ るその誘導のメカニズムについてはほ とん ど解明 されていない。 一方,種 々のス トレスに対す るス トレス応答 は,主 として転写 レベルで調節 されてお り,その転写調節 は,主 にプ ロモ ー ター領域 のHeatShockElement(HSE)へ の, 熱 シ ョック転写 因子 (heatshock transcriptionfactor;HSF)の結合 による ものであることがわか っている。 そ こで,心筋 における虚血再

潅流時のス トレス蛋 白質誘導 メカニズムを探 るため,HSFの活性化 について検討 した。 〔実験方法〕

雄Sprague-Dawleyラット(250-300g)の摘出港流心 (Langendorff法)における,高温ス トレス時

(42℃ ,5-180分),全虚血時 (2-60分)及 び虚血後再潅流時 (10-40分の仝虚血後,再潅流10-60 分)の組織 を採取 した。 これ らの組織の全細胞抽出液 における,HSFのHSEに対す るDNA結合能の活 性化 をゲルシフ ト分析で調べた。更に,仝虚血時 (10-60分)及び虚血後再潅流時 (10-40分の仝虚血後, 再潅流20-180分)の組織 における,熱 シ ョック蛋 白質HSP70及び HSP90のmRNAレベルをノーザ ン ブロ ットで調べた。 〔結果〕 全虚血のみでは,HSFの活性化 は弱 く,20分後には減衰 し始めたが,虚血後再潅流 を行 うことによ り 活性化が著明に増強 した。抗HSFl及び HSF2抗体 を用いたゲルシフ ト分析 により,高温ス トレス時や - 57

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8-虚血 再潅流時 に心臓 で活性 化 され るHSFは,HSFlであ るこ とが わか った。 ノーザ ンブ ロ ッ トで, HSP70及びHSP90のmRNAも虚血のみではほ とん ど誘導 されなか ったが,再潅流 を行 うことによ り強 く誘導 された。 また,HSP70mRNAレベルは,虚血再潅流時の方が高温ス トレス時 に比 し低 かったのに 対 し,HSP90mRNAレベルは,虚血再潅流時の方が,高温ス トレス時に比べ明 らかに高かった。 〔結論〕 1)虚血心 において,虚血のみではHSFの活性及及びHSPmRNAの誘導 は弱 く,主 に虚血後再潅流 の過程がHSFlを活性化す る事 により,ス トレス蛋 白質が誘導 されることがわかった。 2)HSP70mRNAは,高温 ス トレス時 に,虚血再潅流時 よ り強 く誘導 されたが, これに反 しHSP90 mRNAは,高温 ス トレス時 に比 し虚血再潅流時 に強 く誘導 され,ス トレス応答 におけるHSF以外 の発 現調節機構の存在が示唆 された。 論 文 審 査 の 結 果 の 要 旨

ス トレス応答 は,主 にプロモーター領域の HeatShockElementへの HeatShockTranscriptionFactor

(HSF)の結合 によ り調節 されている。心筋 における虚血再潅流時のス トレス蛋 白質誘導 メカニズムを探 るため,HSFの活性化 について研究 を行 った。 S-D ラ ッ トの摘 出港流心 (Lamgemdorff法)における,全虚血時,及び虚血後再潅流時の心筋 を採取 し, HSFのHSEに対す るDNA結合能活性化 をゲルシフ ト分析 で調べ た。更 に,熟 シ ョック蛋 白質HSP70 及びHSP90のmRNAレベルをノーザ ンブロ ットで調べ た。 虚血心 において,虚血のみではHSFの活性化及びHSPmRNAの誘導 は弱 く,主 に虚血後再潅流の過 程がHSFlを活性化す る事 によ り,ス トレス蛋 白質が誘導 されることがわかった。再潅流時のmRNAレ ベルは,高温 ス トレス時 に比 し,HSP70では低 いが,HSP90では高 く,ス トレス応答 におけるHSF以 外の発現調節機構 の存在が示唆 された。 以上の研究 は虚血心 におけるス トレス蛋 白質誘導 メカニズムの解明に貢献 し, さらにはス トレス蛋 白質 の心筋保護法への応用 につ なが ることを示唆 した ものであ り,心臓外科学の進歩 に寄与す るところが多い。 従 って,本論文 は博士 (医学)の学位論文 として価値あるもの と認める。 なお,本学位授与 申請者 は,平成 8年12月24日実施の論文内容 とそれに関連 した試問を受 け,合格 と認 め られた ものである。 - 57

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参照

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