50
原
著
/餐女覧 熱 第簿。希締〕
実 験 的 急 性 右 心 負 荷 ラ ッ ト に お け る 心 房 性 ナ ト リ ウ ム 利 尿
ペ プ チ ド (ANP) の 心 室 で の 発 現
一 心 室 内 ANP mRNA の 測 定 と 免 疫 組 織 細 胞 化 学 的 検 討 一
東 京 女 子 医 科 大 学 成 人 医 学 セ ン タ ー (指 導 : 細 田 瑳 一 教 翻 ナ ガ タ永
田
ま
こ
と
(受 付 平 成 7 年 2 月 14 日) 1≡】xpression of A tria1 N atri羽retic P 6Ψtide i皿 th e y entric㎜1ar M yocy{es i㎜ R ats A fter P 81m on ary A rt6ry B a皿 δin g M akoto N A G AT A Inst1tute of G eria 故ics,T okyo W o men’s M ed1cal Colle暮e T o in vestigate w hethe玄 acむte pressure over玉oa8 cou王d induce atria! natriureticpept{de (A N P) in the ven之ricles,57 rats under w ent pulm onary ar 廠 y (P A) band{ng aηd 遂1 sha m−operated rats were studied by Northe m blot analysis and im m unoh{s辻ocytochemistry of A N P. Sigむ{fic 卿t right ∀entricu五ar hypertrophy w as observed at 3 and 7 days after the bandin g operation,but hypertro・ ph y of the lef辻 ventric1e w as not cbserved. P A b anding ind口ced increased right ventricular systolic pressure up to 50 m m H g. The 呈evels of A N P m R N A in the hyper赦o 凶 ied ri飲 t ven 敏icle at 1 to 7 d ays m arkedly 三ncreased co m pared with those of the sh a 肌 operated rats. In the −eft ventric1es of the P A ba nding r暮ts,m R N A 1eve1s also s三gnificantly {ncreased co m pare6 wit汽 セhe sha m rats− A N P m R N A Ieve至s oチ the P A banding rats w efe m uch h三gher 三n 芝he right ∀entric三e than th ose in the 互eft ∀entricIe一玉m m m o histoche m{cally,dist…nct A N P−Iike reactivity w as detect− ed in m yocytes of 乞he right and left ve 耐 ricles,I m m unoe−ectron stu dy reyea五ed A N P−I{k e reactivity on atrial specific−1汰 e gran uIes oチ both Ye 就 ric1es. T h三s data s口ggests that A N P biosynthes1s is enhanced in 乞he ventricles, Par之icularly in the right ∀ent・icle,b y a ㎝ te pressu・e oyer三〇adi烈g.緒
言
心 房 性 ナ ト リ ウ ム 利 尿 ペ プ チ ド (atria呈 natri− uretic po1ypeptide1 A N P) は, 主 に 心 房 で 合 成 ・ 貯 蔵 さ れ1〕2〕, 血 液 刺 こ 分 泌 さ れ る ホ ル モ ン で, 腎 臓 や 血 管 な ど に 作 用 し て, 血 圧 や 体 液 の ホ メ オ ス タ ー シ ス の 維 持 に 重 要 な 役 割 を 果 た し て い る. 左 心 不 全 患 者 の 血 申 A N P 濃 度 カミ異 常 に 高 い 舳 こ と が 報 告 さ れ て 以 来, 不 全 心 で の AN P の 病 態 生 理 学 的 意 義 カ 控 目 さ れ る よ う に な っ た. 心 筋 梗 塞5), 高 血 圧 舳, 急 性 左 心 圧 負 荷 島)9)・ 容 量 負 徹 ω , 甲 状 腺 機 能 尤 進1’〕 , 心 筋 炎 ・ 心 筋 症1 ㈹ な ど 様 々 な 病 態 で の AN P の 動 態 が 検 討 さ れ, こ れ ら の 病 的 心 で は 心 房 の み な ら ず 心 室 で も A NPm RN A の 発 現 が 著 し く, A NP の 産 生 ・ 分 泌 の 尤 進 が 確 認 さ れ た. こ れ ま で に 左 心 不 全 に お け る 研 究 は 多 く な さ れ て き た が, 右 心 不 全 に 関 す る 研 究 は ほ と ん ど な い . そ こ で ラ ッ ト の 肺 動 脈 を 絞 樋 し, 急 速 に 右 心 系 に 物 理 学 的 負 荷 を か け て 右 心 圧 負 荷 モ デ ル14〕15〕 を 作 製 し, 血 中 A NP 免 疫 活 性, 心 室 内 ANP− m RN A 濃 度 の 測 定, そ し て 組 織 彩 態 学・免 疫 組 織 一 独2 一5王 細 絶 化 学 的 検 討 を 行も・, A 爾P ⑳ 分 泌・調 節 機 構 を 検 討 し 淀.
蒲 象 お ぷ 拶 方 法
1
.
対 象 およ 紗 葵 験 の プ q 一 一 ル
1 囎 鰯 の 湘 s敏一
至鰯 繍 搬 系 ラ ッ ト 雄 (体 盤
3
⑪O∼32
⑪露)澄 馳 呪 締 勤 賑 絞 掘 徽 総淡 び 純 棚 争
荷 藩 漉 行 し, 秘 下 ⑳ 頚 副 ζ 軌 沢 検 討 し 液. 案 験 !(矛 鶴 実 駿) 1 騎 動 脈 絞 掩 術 を3 鯉 に, 対 照 あ し て2? 四 こ§瞼 獺 季 循 を 施 行 し, 右 室 圧 蜜 荷 そ デ ル を 作 製 剛 豊∼, 病 理 纏 織 学 お ぷ び 免 疫 組 織 細 胞 化 学 的 蛛 …菖蛇 検 討 し 淀. 実 験 2 : 筋 動 賑 絞 掘 薇 を2 鰹 に, 対 照 と し て14 匹 に 曲 湖 手 纐 を 旛 行 し, 免 疫 纏 織 綴 鞄 化 学, A W ㎜ R 洲A, 血 串 淡NP 濃 度 を 検 討 した.2
、 肺 動 脈 絞 掘 衛 お よ び 銚 搬 手 術 の 施 行
Pe鮒o瞼 搬 鰯 s械 繊 5腕g狐gをラッ トの腹
腔 榊 こ 注 入 し, 廠 酔 不 恐 栄 リ エ チ レ ン チ ュ ー ブ を 着 外 頸 静 脈 よ 簑 揮 入 し害 碗 幽 栓 製 圧 ト ラ ン ス デ 並 一 サ ー を 燭 看工 て 着 心 劣 テ ー テ ル 法 を 施 符 し た. 宥 房, 右 塞 歴 を 溺 憲 鎗 劣 テ ー テ ル 蜜 着 室 内 に 留 鰻 し 淀. 次 終 気 讐 榊 こ至 鰐 汲 費 ス タ ー を 欄 管 し, 人 工 曙 吸 器 嚢 欝 下 で 鰯 鰯 し 淀. 飾 動 脈 絞 樋 術 施 行 欝 帳 欝} で1ま, 肺 動 豚 纂 婚 都 の 鰯 麗 蜜 鍋 離 後, 肺 勤 脈 外 燭 淡 搬 搬 蔓 な る 漢 彩 ナ イ 独 ン 糸 で 絞 掘 し, 宥 窒 収 縮 期 圧 淡 圭 昇 し 花 ㌫ を を 確 認 し, 宿 心 カ テ ー テ ル 壷 抜 去 し 闘 繭 し 淀.Sh 徽 手 薇 施 行 群(斌 鱒 群 :S 群)は 同 様 に 開 胸
し 蹄 動 脈 基 始 都 周 麗 を 翻 離 後, P 群 と 同 様 に 肺 動 脈 の 周 囲1こ 糸 を 通 す 操 作 だ1ナ を 行 い, 再 度 右 室 圧 を 確 認 後 着 心 カ テ ー テ ル を 抜 去 し 淀. 3 . 実 験 I 1) 菰 行 動 態 の 溺 定 Pentoba 搬 滅 s 繊 鰯 嶽 酔 下, 右 外 頸 静 脈 よ り ポ リ エ ヂ レ ン チ 皿 一 ブ を 簿 入 し享 着 房 圧, 右 室 圧 を 測 定 し 花. 心 肉 圧 溺 定 後, 心 腔 肉 穿 刺 に て 脱 血 層 殺 レ 淀 澄 ち1こ 心 臓 壷 鏑 鎧 し 花.望
) 心 璽 鐙 晴 室/崖 室 禽 窮 蟹 争 心 室 串 隅 璽 鐙 比)
の 濁 定 徽 後 ? 繍, 王 蝸 , 2 蝸 副ζ 崖 篇 の 心 蜜 湿 璽 鐘 壷 測 定 し 花. 左 着 心 算 奮 澄 慈 深 く 心 蜜 か 島 分 離 し,心 室 串 鰯 は 左 室 鰍 ζ 訓貴て 為 心 蜜 と 崖 蜜 漫 を分 け
花. 着 室/左 室 貞 鎗 壁 千 心 室 串 隔 重 量 批 (R W LV free w 釧 判 VS 欄 1 鰍 r磁 ◎: 醐 繍 ’s r銚io)蜘 を 受 れ 賓 祝 の 滋 璽 量 秘 勤 算 鑓 レ 着 室 魍 大 の 鵜 標 の 呈 つ & し 淀.3
) 病 理 纏 織 学 約 お漢 沙 趨 微 影 態 学 駒 検 討
欄 繊 し 稔 心 筋 纏 織 を 洗 顕 鴬 漢 沙 竃 顕 鰍こ観 察 し
花. 着 蜜 & 崖 割 蛸 鶴 蟹 を 糠 討 し 稔. 崖 心 算 は 締 動 脈 慮 下 に 位 蟹 し, 絞 掘 縛尋こ 糸 登 秘1夕 淀 娑 慧 の 孤t脆 c は 考 吏 る 扱 る 癒 養 秘 認 め ら 派 淀 淀 め, 蹴 象 か ら 左 心 房 は 除 外 し 淀. 光 顕 用 と し て 組 織 を互 跳 串 縫 ホ ル マ リ ン 溶 液 で 固 定 後 パ ラ フ ィ ン 短 埋 し, 唾∼ 助 搬 の 切 片 を 作 製 し た .H E 染 色, 鮒 aSSo亙 染 亀, 幽 S 汰 a 棚 n G三eSon 染 亀 を 施 行 し, 病 理 縫 織 学 駒 観 察 を 行 っ 淀. 心 筋 細 胞 の 細 大 度 を 病 理 縫 織 学 鍬 こ 定 量 化 す る 花 め, 核 を 有 す る 心 筋 細 鰹5 噸 の 縦 断 繭 ⑳ 横 径 を マ イ ク η メ ー タ で 濁 定 し, 平 均 健 と 標 準 煽 差 を 算 鵠 し た 剛 .電 顕 燭 纏 織 は
賊 汽 碗 ㌶ 駈三ySi 鵬・
p 脇 f
Or鵬 1
d紘y幽 (既 酌 溶 漁 砧 慈 畷憲濠花 は
3 路 的 t欄 1舶hy錐, 遂沌 ㈱ 赫 鰯 1砧 る二璽鰯
憲σ
)後,汲斌ン樹握雛 包壊し趨簿 甥 鮒 維 條製 し,
酢 撃 ウ 嘗 二 一 ル, ク ユ ン 駿 鉛 の 蟹 梁 亀 後。 趨 微 形 態 寧 榊 こ 観 察 し 花. 敦 く1こ 心 驚 簿 殊 綴 粒洲 洲, ゴ ル ジ 装 蟹, 糧 繭 小 胞 錐 の 変 化 を 詳 しく 調 べ 淀.4
1 免 疫 纏 織 細 髄 化 学 約 糠 討
上 記3)で 作 製 し 淀 災 顕 招 よ び 電 顕 溺 切 繍 こ 対 し て 漱 A NP (rA N η 1こ 赫 す る 縛 異 抗 体 (恭 リ ク ロ ー ナ ル 抜 体) 洲 を 用 い て 免 疫 纏 織 細 獺 化 学 的 検 討 を avidin−bio 嚇 §erox 漉 §e ε◎ 理 童ex (A BC) method25}に よ り 行 っ た. 心 筋 細 魑 内 ⑳ 泌 N P の免 疫 縄 織 学 的 活 鮭 を 党 顕 お よ 沙 電 顕 繍こ 観 察 し
た 舳 ?) . そ の 事 煩 登 簡 潔 1こ 述 べ る.(
1
) 免 疫 緩 織 他 学
雀∼5μ ㎜ の 摩 さ1こ 薄 切 し 淀 パ ラ フ 劣 ン 切 片 を 脱 パ ラ フ イ ン 後, 肉 鰯 縫 ペ ル オ 孝 シ ダ ー 壱 を 鰹 止 す る た め0.3% 遇 酸 化 氷 講 蜘 メ タ ノ ー ル吾こ 郷 分 浸 透 慈 姓 花.0.⑪1 慨 リ ン 駿 緩 衝 液、 鯛 ?。婁 溶 液 ( 閉 S) で 洗 浄 後, 帝 ギ 血 溝 壷 切 煉 む ζ 繍 下 し, 郷 分 後1こ 稀 釈 し 花 一^次 椀 体 壷 鋤 蹄 お ζ 瀦 下 し 滋 蜜 蹄 で 約60分 便 慮 慈 せ 淀
.
蝸 s 溶 繍 こ疋 溌 浄 後, 腕 鮎 椀二
一 独3 一52 次 抗 体, av1di 納 io 搬 peroxidase com plex と 順 次 反 応 さ せ, 最 後 に 3,3’一diarn{ m benzidine(D A B) で 発 色 さ せ た. 水 洗 後, マ イ ヤ ー の ヘ マ ト キ シ リ ン あ る い は 1 % メ チ ル グ リ ン で 核 染 色 し, 脱 氷 裁 入 し た. 陰 性 対 照 と し て, 一 次 抗 体 の か わ り にサ ① 正 常 家 兎 血 清, ② P8S, ③ 抗 体 を τA NP で 吸 収 し た も の を 用 い て 同 様 の 操 作 を 行 っ た. ③ の 免 疫
吸 収 試 験 で は一 次 抗 体 と し て 使 用 し た 抗 体 の 特 異
佳 を 検 討 す る た め に, 対 応 抗 原 で あ る rA NP の 過 剰 量 を 抗 体 に 加 乏, 4 ℃ で 一 晩 混 棚 し10,000g で 1 時 聞 遠 沈 後, 上 清 を 陰 性 対 照 と し て 使 用 し 花. (2) 免 疫 細 胞 化 学 (post−e㎜ beddi 聰 ㎜ethod) PLP 溶 液 に て 固 定 包 埋 さ れ た 電 顕 用 標 本 か ら 超 薄 切 片 を 作 製 し, nic陰e ㎏ r1d に の 造 る. 超 薄 切 片 の 表 面 を エ ッ チ ン グ す る た め 過 酸 化 水 素 で 処 理 し, 光 顕 と 周 様 に 一 次 抗 体 を 滴 下 し ぺ C 湿 室 中 で 一 晩 反 応 さ せ た , 1 % boマi 随 sem ㎜ albη ㎜iη 添 加 P BS で 洗 浄 後, biotin 施 二 次 杭 体, avidin− biotin peroxidaseco m plex と 煩 次 反 応 さ せ D A B 基 質 で 発 色 後, 2 % オ ス ミ ウ ム 酸 後 固 定 し, 乾 燥 後 透 過 型 電 子 顕 微 鏡」(日 本 電 子 JE M−1200EX) に て 観 察 し た. 4. 実 験 n 実 験 I に て 組 織 学 的 に 明 ら が な 右 室 心 筋 細 胞 の肥 大 が 肺 動 脈 絞 掘 術 後 3 日 目 が ら 確 認 さ れ た た
め, 実 験IIで は 肺 動 脈 絞 掘 術 後 1 日, 3 日, 7 日 目 の ラ ッ ト で rA NP㎜ RN A の 発 現 の 有 無, 血 中 A NP 免 疫 活 性 の 測 定 を し た. ラ ッ ト は 心 臓 カ テ ー テ ル 施 行 後 脱 血 屠 殺 し, 心 臓 を 摘 出 し 淀. RN Ase の 混 入 に 注 意 し て 左 右 心 室 自 由 壁 を そ れ ぞ れ 3 分 割 し て, ① rA NP㎜ RN A 濃 度 測 定 と 免 疫 組 織 細 胞 化 学 的 検 討 (② 光 顕 ・ ③ 電 顕) に 用 い た. ① は 液 体 窒 素 に て 急 遼 凍 結 し 測 定 窪 で 一80℃ に て 保 存, ② は1 眺 中 性 ホ ル マ リ ン, ③ は PLP 溶 液 に て 固 定 じ た. 1) 心 室 内 rA N P m R N A 量 溺 定 (ces沁 m ch玉o− ride 法 に よ る N orthern blot analysis)2副2η ANP竈αRN A 測 定 用 の 左 右 心 室 筋 組 織 は 細 切 し。 直 ち に 液 体 窒 素 に て 急 速 凍 結 し, 測 定 蒙 で 一80℃ 以 下 で 保 存 し た. 組 織 は ポ リ ト ロ ン 型 ホ モ ジ ナ イ ザ ー を 用 い て 4 M g凹aΩidi鵬 舳 ㏄ yanate に ホ モ ジ ナ イ ズ し, 塩 化 セ シ ウ ム 平 衡 密 度 勾 配 遠 心 法 (55.0009 5 時 問) に て RN A を 抽 出 レ form aldehyde−for ma 醐ide 法 に よ り 1.4 % ア ガ ロ ー ス ゲ ル で 電 気 泳 動 を 行 っ た. こ の ゲ ル を ナ イ ロ ン フ ィ ル タ ー に ( ブ 日 ツ テ ィ ン 列 ト ラ ン ス フ ァ ー し プ レ ハ イ プ リ ダ イ ズ 後, 畠2P 標 識 rA N PcD N A プ ロ ー べ と ハ イ ブ リ ダ イ ズ し, オ ー ト ラ ジ オ グ ラ フ ィ ー を 行 っ た . な お i斌 e m a三Stan− dard と し て G A P D H ㎜ R N A を 同 時 に 検 討 し た . オ ー ト ラ ジ オ グ ラ ム を デ ン シ ト メ ト リ ー に よ り 定 量 化 し た 淋, そ の 際 GAPDH の シ グ ナ ル で 標 準 化 し, S 群 ラ ッ ト 1 日 目 の 値 を ! と し た、 2) 血 申 AN P 免 疫 活 性 測 定 ED γA 採 血 後, 直 ち に 4 ℃ で 遼 沈 し, 血 漿 を 分 離 し, 測 定 ま で ㍉ O℃ で 保 存 し た.ラ ジ オ イ ム ア ッ セ イ (RIA) に よ り 血 申 A NP 濃 度 を 測 定 し た. 本 抗 血 溝 の 交 差 健 は αratAN P (1−28) と!00% の 交 差 性 を 示 し, 本 RIA の 最 小 検 出 度 は O.3pg/tube で あ っ た2島〕. 5. 統 計 処 理 Student・t test, one w ay a 鵬1ysis of variance (A N O V A), Sche 旋 ’s test を 用 い て 検 討 し, p < 0.05 を 有 意 差 あ り と 判 定 し た、結
果
実 験 1
1
) 血 行 動 態
右 室 収 縮 期 圧 は 術 前 カミ平 均32醐 ㎜ Hg に 対 し P 群 で は 循 直 後 は唾 娩 m Rg, 屠 殺 時 に は 3 時 聞 ・2る 時 間 群 で近 腕 m Hg, そ れ 以 降 で は5 楡 r棚 g に 上 昇 し, コ ン ト ロ ー ル に 較 べ 有 意 に 上 昇 し て い た (表 1 ).2
) 右 室 肥 大 度
絞 掘 手 術 後 1 冒 目 よ り 着 室 腔 淋 肉 限 的 に 拡 大 し, 時 問 の 経 遇 に 伴 い 顕 著 に な っ た (図 工). 着 室 髄 大 の 指 標 と な る Fulton’s rat1o (R V/ L y +IVS weightratio) を, 術 後 7 日, 14 臼, 21 日 副 こ 検 討 し た と こ ろ, コ ン ト ロ ー ル に 比 し P 群 で 有 意 に 高 値 を 示 し た (表 2). ま 花, 組 織 学 的 計 測 を 行 っ た と こ ろ 右 室 心 筋 細 胞 の 平 均 横 径 は 術 後 3 日 以 降 に 有 意 に 増 大 し, コ ン ト ロ ー ル に 較 べ て 明 ら か に 右 室 心 筋 細 胞 の 肥 大 一毫狽 一53 表 1 季 術 前, 手 術 直 後, 屠 殺 直 前 の 右 心 室 収 縮 期 圧 デ ー タ(m m H墓; 嚢 2 F ulton’s ratio 実 験 1 術 式 η 術 式 n 術 前 術 直 後 屡 殺 直 前 3お P 5 32.5 士(〕、6 4ユ.O ± 荏.4 39.6 士 1丑.3 S 革 32 .5 ± 3.9 29.3 士 }.2 3丑.3 土 司.6 1d P 5 33 .4 ± 1.5 珪4,2 ± 7,4 39.5 ± 5.5 S { 30.6 ± 1.5 28.7 ± 1.2 29.5 士 4.O 3d P 5 35.遅 ± 2.3 尋8,O 士 4.2 5司.2 ± 7.O S { 30 .3 ± 7.{ 28.5 士 2.} 34.5 ± 雇.2 7d P 6 31.2 ± 尋、1 {2.3 ± 12.4 55.3 ± 8.1 S 4 3玉.3 ± 3./ 30.3 土 玉.5 29,5 ± 3.1 1考d P 6 31.2 ± 3.2 47.5 ± 4.8 50.7 土 7.3 S 5 3{ .8 ± 3.8 31.5 士 1.7 27.8 ± 1.O 21d P 6 32.7 ± 3.7 雀4.8 ± 7.9 5尋.7 ± 9.9 S 6 35.O ± 3.尊 3玉 .5 ± {.5 3司.6 士 2.8 実 験 2 術 式 n 術 前 徽 直 後 54.3±ヒ2,7 29 .2ニヒ玉.6 尊8.王ニヒ5,5 29.8=ヒ2,3 52.1ニヒ5.3 3} .8±ヒ3.4 屠 殺 直前 7d 1幼 2ユd R V /L V キ IV S w ei星ht r目tio
1
:
1姓淋 コ・・舳・
1
:
簑圭
1
:に ・舳・
鮒 :
1
;]・舳1
{2.9 ヨ三2,6 29、{ =ヒ 2 .ユ 42.7 士 7,6 31.O ± 2,9 52.6=ヒ玉2,6 32.O±ヒ玉、8 o n e・ w 纈 y 釧珊 1 ysis 1盆 m o n g G p. P n.s. a m o n g G P.S n−s. 1d 3d 7d 3玉.{±ヒ2,2 31 .6±ヒ 1,8 31 .9 士 4,0 3 1.6 =ヒ 2.玉 30.1±ヒ3.珪 30 .8 士 2.9 P: Pu 繊 on纈ry 劃rtery bandiηg r 就 s,S : sha m−oPer纈te養 ra ts,n =n u m b e rso f tち er 刮ts,丑 ,3,刎1 th e d 畳 y s目 c r 滋 c ea 劃fte r th e o pe ra tio n . S ha 和 i◎Pe PA b自nding 表 3 心 筋 細 胞50個 の 平 増 横 径(μ㎝) 1 Week l 2 weekS 図 1 肺 動 脈 絞 掘 季 術 群 と コ ン ト ロ ー ル 群 (Sham 手 術 群) の 心 横 紙 面 肺 動 脈 絞 掘 群 の 右 室 内 腔 が 徐 々 に 拡 張 し て い る. 術 式 RV LV 3h PS
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1淋 コ附
#P〈 O,00 1, n.s. = n ot si g ni£ c a nc e、 核 を 宥 す る 心 筋 細 胞 50個 の 縦 断 面 の 横 径 を マ イ ク ロ メ ー タ ー で 測 定 し、 一平 均 値 と 標 準 偏 差 を 算 出 し た. 術 後 3 時 閥 (3 h)の 標 本 は, 右 室 眠 V)・ 左 室 (LV) と も に 心 筋 細 胞 欄 質 に 浮 腫 が 認 め ら れ た. が 形 成 さ れ て い る こ とカミ確 認 さ れ た. 左 室 心 筋 細 胞 は S 群 と 較 べ て 有 意 差 は な か っ た (表 3).3
) 病 理 組 織 学 的 観 察
P 群 で は 右 室 で 心 筋 細 胞 の月凹 大 と 変 性 所 見, 小 血 管 の 周 囲 に 問 質 の 線 維 化, 心 内 膜 の 肥 厚, 毛 細 管 増 生, 細 炮 浸 潤 が 認 め ら れ た.P 群 ・S 群 と も に 術 直 後 3 時 間 目 で は 心 筋 細 胞 お よ び 聞 質 に 軽 度 の 浮 腫 淡 認 め ら れ た (図 2).迅
) 超 微 形 態 学 的 観 察
術 後 時 聞 の 経 遇 と と 削こ 心 筋 細 鞄 の 変 性 (ミ ト コ ン ド リ ア の 変 形 ・ 増 生, 心 筋 線 維 の 糧 羅 化, 配 列 の 乱 れ 等) カミ顕 著 に な っ た. ゴ ル ジ 装 置 は よ く 発 達 し, 粗 面 小 胞 体 の 数 も 増 加 し て い た. 心 房 特 殊 穎 粒 は 核 近 傍 に 集 籏 し て お り, 右 心 房 で は 3 日 目 以 降 に 数 的 増 加 が み ら れ た. 心 室 筋 細 胞 に は 特 一 糾5 一5尋 Sha m −ope PA 施 竈di蘭g
欄
㈱
臼
堀
燃
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図 2 右 室 心 筋 の 病 理 組 織 学 的 所 見 (H亙 染 色) 肺 動 脈 絞 樋 群 で は 術 後, 心 筋 細 胞 の 馳 大 ・ 粗 髭 化 ・ 配 列 の 乱 れ が 顕 著 に 認 め ら れ た、 殊 穎 粒 は 本 来 認 め ら れ な い が,P 群 は, 右 心 室 で は 術 後2迅時 問 以 降 に, 左 心 室 で は 3 日 以 降 に わ ず か に 観 察 さ れ た (図 3).5
) 免 疫 組 織 細 胞 化 学 的 観 察
αratA N P に 対 す る 抗 体 を 用 い て 行 っ た A BC 法 で は, 心 房 筋 細 胞 の 核 層 囲 カ主紡 錘 形 に 染 色 さ 松 左 右 心 房 と も に 術 後 3 日 か ら 7 日 目 に 免 疫 活 性 が 最 も 強 か っ た. S 群 で は 両 心 室 と も に 免 疫 活 性 を 認 め な か っ た が, P 群 の 右 室 で は 3 時 間 冒 よ り AN P の 免 疫 活 性 を 認 め, 心 房 と 同 様 に 3 日 副 こ 最 も 強 か っ た. 左 室 で は 3 時 問 目 は 陰 性 だ っ た が, 24時 問 目 以 降 に 免 疫 活 性 を 認 め た. 両 心 室 と も に, 強 陽 性 の 細 胞 と ほ と ん ど 免 疫 活 性 の な い 細 胞 と が 混 在 し, 右 室 で よ り 反 応 が 強 か っ た (図 4). 免 疫 電 顕 で は 心 房 お よ び 心 室 の 特 殊 穎 粒 上 に A N P の 免 疫 瀞 性 を 認 め 削 図 5). な お 心 室 の A NP 陽 性 細 胞 は 筋 原 線 維 が 粗 く, グ リ コ ー ゲ ン 穎 粒 に 富 む 伝 導 系 細 胞 (プ ル キ ン エ 細 胞)卿 と は 形 態 学 的 に 関 ら か に 異 な っ て い た .実 験 2
6) 心 室 内 A N P ㎜ R N A 量 (N orthe m blot 法) デ ン シ ト メ ト リ ー に よ り 定 量 化 し た 結 果, S 群 の 1 臼 目 の A N P 狐 R N A レ ベ ル を 1 と す る ど, 右 室 で は P 群 1 日 目 は 約 200 倍, 3 臼 目 に は 250 倍, 7 冒 目 に は 400 倍 と 二] ン ト ロ ー ル と 較 べ て 著 し く 増 加 し て い た. 左 室 の m RN A 含 量 は, P 群 で は S 群 に 比 し 5 倍 と, A NP mR NA の 発 現 が 軽 度 充 進 し て い た ( 図 6). 7) 血 中 A NP 濃 度 血 漿 A N P 免 疫 活 性 は ユ 日 目, 3 日 目 に は, P 群 ・S 群 で 有 意 差 は な か っ た が, 7 日 目 に は 有 意 に 上 昇 し て い た (表 4).考
察
1960 年 初 頭,Ja mieson, Pa1ade ら刎 に よ り 心 房 筋 細 胞 内 に 特 殊 穎 粒 が 存 在 す る こ と が 指 摘 さ れ た . 1979 年 に は de Boid ら22)が, こ の 特 殊 穎 粒 は 体 液 量 ・ 電 解 質 の 調 節 に 関 係 す る こ と を 発 表 し, 1983 年 に は 松 尾 ら三)に よ り 強 カ な 利 尿 お よ び N a 利 尿 作 用 を も つ 心 房 性 ナ ト リ ウ ム 利 尿 ペ プ チ ド (A NP) が 単 離 同 定 さ れ た.AN P の 発 昆 以 前 よ り, ア ル カ ロ イ ド 誘 導 体 m onocro 傲 ine(M C T) 投 与2引 に よ る 肺 高 血 圧 ラ ッ ト で は, 本 来 心 室 で は 観 察 さ れ な い 心 房 特 殊 穎 粒 カミ心 室 で 著 し く 増 加 し て い る こ と カ 蜘 ら れ て お り, こ の よ う な 病 的 心 に お い て は A双 P カミ心 室 で も 産 生 さ れ る 可 能 牲 淋 疑 わ れ た. M CT 投 与 に よ る 慢 性 肺 性 心 ラ ッ ト で は 右 心 室 で 特 殊 穎 粒 都 著 増 し て お り, 免 疫 組 織 細 胞 化 学 的 に A NP の 心 室 内 局 在 が 証 明 さ れ だ ㈹ . し か し MCT 自 体 の 薬 理 学 的 作 用, 毒 性, そ し て MCT に よ る 肺 血 管 炎 の 影 響 も 考 慮 し な げ れ ぱ な ら な い た め, 本 実 験 で は, よ り 単 純 な 右 室 負 荷 と し て 急 性 の 物 理 学 的 負 荷 心 を 選 択 し た. 肺 動 脈 を 外 周5m ㎜ に 絞 掘 す る と 絞 掘 直 後 の 右 室 圧 が40 m m Hg 前 後 と な り, 実 験 に 適 当 な 右 心 圧 負 荷 心 カ書 形 成 さ れ た. ま た 開 胸 ・ 人 工 呼 吸 と い う 侵 襲 が 加 わ る た め, コ ン ト ロ ー ル と し て Sh 狐 手 術 群 を 設 一 独6一55 図 3 右 房 お よ び 冶 室 の 超 微 形 態 学 所 見 {肺 動 脈 絞 掘 術 後 3 日 昌) 右 房 (RA) で は 心 筋 綱 胞 の 核 の 付 近 に ゴ ル ジ 装 置・ 粗 面 小 胞 体 ・心 蔑 持 殊 穎 粒 の増 生 を 認 め る. ミ ト コ ン ド リ ア の 変 形 が 目 立 つ. 右 室 (RV) で は 正 常 で は 認 め ら れ な い 特 殊 穎 粒 が 数 個 認 め ら れ る. bar は 1μ m を 示 す. 定 し た. 術 直 後 3 時 問 目 に, P 群 ・S 群 と も に 組 織 学 的 に 一 避 性 の 細 胞 お よ び 問 質 の 浮 種 が 認 め ら れ, 手術 に よ る 侵 襲 と 考 え ら れ た. 右 室 肥 大 は 王 週 間 で ほ ぼ plateau に 達 す る た め, 心 室 内 A N P ㎜ R N A の 検 討 は 術 後 1, 3, 7 日 目 に 行 っ た.
免 疫 組 織 化 学 的 検 討 で は 肉 眼 的 右 室 肥 大 の 形 成
に 先 行 し, 右 心 室 で A NP の 免 疫 活 性 を 認 め た. ま た 心 肥 大 の 認 め ら れ な い 左 室 で も AN P の 免 疫 活 性 を わ ず か な が ら 認 め た. 超 微 形 態 学 的 に は 正 常 心 室 で は 観 察 さ れ な い 心 房 特 殊 穎 粒 を 左 右 両 心 室 で 観 察 し え た. 正 常 心 で は 心 室 筋 の ANP m RN A 量 は 心 房 の 1 % 程 度 し か 生 合 成 さ れ な い 洲. し か し 本 実 験 で は 心 室 内 A NP 醐 RN A 濃 度 は 宥 室 で 数 百 倍, 左 室 で も 軽 度 上 昇 し て お り, 病 的 心 で は 心 室 も 重 要 な AN P の 生 合 成 の 場 と 考 乏 ら れ た. し か し, 心 室 筋 細 胞 は 心 房 の よ う に 多 数 の 特殊 穎 粒 を 持 た な い こ と と, 心 室 内 で の A NP 免 疫 活 性 に 対 す る AN P ㎜ RN A の 割 合 か ら 推 察 す る と, 心 室 で の AN P の 動 態 は, 合 成・貯 蔵 し て い る 心 房 と 異 な り, 合 成 後 す ぐ に 分 泌 す る ConStitutiye path w ay3茗〕洲 が 想 定 さ れ た. 今 ま で の 報 告 は 慢 性 期 の 不 全 心 で の 検 討 が 多 か っ た が, 肺 動 脈 絞 掘 術 後, 1 日 か ら 7 日 目 の 早 い 時 期 に, A N P m R N A gene の 発 現 を 認 め た こ と は 意 義 が あ る. ま た 直 接 負 荷 の か か っ て い な い 左 室 で も, 形 態 学 的 に 肥 大 は 認 め ら れ な い も の の, A NP の 発 現 を 認 め た こ と よ り, AN P の 分 泌 に 物 理 学 的 負 荷 だ け で な く , 何 ら か の hu moralfactor の 関 与 も 示 唆 さ れ た. こ の よ う に 心 房 お よ び 心 室 か ら 分 泌 の 充 進 し た AN P は, 動 脈 血 管 を 拡 張 し, 腎 の Na 利 尿 を 促 進 さ せ る. ま た, 主 と し て 毛 細 血 管 の 透 過 性 を 増 加 さ せ る こ と に よ り, 循 環 血 液 量 を 減 少 さ せ, そ の 結 果 心 房 圧 を 低 下 さ せ る. こ の よ う に し て AN P は 心 不 全 時 に お け る ホ メ オ ス タ ー シ ス の 維 持 に 重 要 な 役 割 を 粟 た し て い る も の と 考 え ら れ た. 最 近 の 研 究 に よ る と AN P の み な ら ず BN P も 不 全 心, 肥 大 心 に お い て 分 泌 ・ 合 成 が 充 進 し て い る こ と が 報 告 さ れ て い る2 岬. B N P は, A N P と 分 布 ・ 遺 伝 子 発 現 調 節 が 若 干 異 な り, 急 性 期 に 反 応 す る 所 謂“cr1sis hor㎜ one” と し て 認 識 さ れ て い る .A N P の み な ら ず B N P を 含 め た ナ ト リ ウ ム 利 尿 ペ プ チ ド フ ァ ミ リ ー が 心 不 全 に お い て 重 要 な 代 償 機 構 を 担 っ て い る と 考 え ら れ て い る. 一 卓47 一鱗
刻 飽蚊
7 錫 晒
騒 鷹 窟 藩宝 鴬 窒 鋤 淡 籔 姦 蜜 ㊧ 磁 妓㌶ 黛 ⑳ 鈍 纏 纏 織 梁 亀 肺 動 豚 絞 椀 徽 縫 至 鷺 湧、 7 鷺 鰯 ⑳ 免 湊 纏 織 梁 亀. 宥 驚 (澱 幻 で は, 憾 経 ん 陰 業 べ て凄) 心 震 鱗 綴 髄 ⑳ 棲 ⑳ 縄 遡 ζ繍 鑑 影 鰯 銚 ・鈍 疫 瀞 縫 壷 認 め 淀。 猪 心 蜜 眠 v葦 で は 心 蜜 筋 綴 縫 胸 綴 鰯 劉 こ 拶 嚢 ん 縫1こ鏡 痩 瀞 鰹 壷 認 紡 淀. 産 心 蜜 牝 別 で1嚢} 都 ⑳ 綴 脚 こ 瀞 鰹 登 綴 織 愁 。 團 § 惹 霧壼 惹 蜜 ⑳ 蹴 激㌶ 漂 の 免 疫 電 顕 着 霧 暇 淡) 薦 ぷ 淡 蕎 蜜 概 y) 心 鱗 綴 鰯 の 簿 餓 額 繊 こ 一 致 し て 砥 淡 P ⑳ 鏡 痩 溝 篠 を 認 め 澄 . 瞼 更 1嚢 切 鰯 蜜 承 賛。 一 遂遵8 一57
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C OntrO1 P A banding 図 6 両 心 室 の A NP m RN A の ノ ザ ン ブ ロ ッ ト 解 析 デ ン シ ト メ ト リ 引 こ よ る と,A N P m R N A レ ベ ル は , 右 室 で は 肺 動 脈 絞 掘 術 後 ヱ 日 目, 3 日 冒, 7 ヨ 副 こ, 約 200 倍,25⑪ 倍,ξ00 倍 と コ ン ト ロ ー ル と く ら べ 著 し く 増 カ冒 じ て い た .左 室 の m R N A レ ベ ル は,約 5 倍 と 軽 度 充 進 し て い た. 表 4 施 漿 A NP 免 疫 活 性(pg 加1) に rAN P の 免 疫 活 性 の 充 進 を 認 め た. 電 顕 的 に は 心 房 特 殊 穎 粒 が 心 室 に も 認 め ら れ, 免 疫 電 顕 に て 穎 粒 上 に rA NP の 免 疫 活 性 を 証 明 で き た. 3) 心 室 内 A NP m RN A の 発 現 は 右 室 で 著 し く, 左 室 で も 軽 度 な が ら 認 め ら れ た . 遂) 急 性 お 心 系 圧 負 荷 心 で は, 心 室 に お い て A NP の 産 生・分 泌 が 充 進 し, 不全 心 筋 の 代 償 機 構 に 寄 与 し て い る と 考 え ら れ た . 術 式 n 1d 3d 7d 幸 p〈 O .0 5, 政 漿 A N P 免 疫 藩 性l
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、S.:n OtSヨ 夏 ni汽 C 目 nC e. 最 後 に 心 室 筋 の ミ オ シ ン 重 鎖 や 軽 鎖 は, 肥 大 心 で は 胎 児 型 へ の 形 質 変 換 が 起 こ る こ とカミ知 ら れ て い るヨ6〕.A N P で も 同 様 の こ と が 言 え, 胎 生 期 に は 心 室 筋 で も 遺 伝 子 の 発 現 が あ る が雪7),新 生 児 ・ 成 人 に な る と ほ と ん ど 認 め ら れ な く な り, 病 的 心 で 再 び 心 室 に 発 現 し て く る. 一 つ の 生 体 系 の 中 で ミ オ シ ン 等 の 収 縮 蛋 自 ・A N P・ 癌 遺 伝 子 な ど 様 々 な 因 子 が 適 時, 形 質 変 換 等 を 起 こ し て, ス ト レ ス に 対 し 適 応 し て い る と 考 え ら れ た.結
語
ラ ッ ト の 肺 動 脈 を 絞 掘 し 右 心 系 に 急 性 圧 負 荷 を か け て, 心 房 性 ナ ト リ ウ ム 利 尿 ペ プチ ド (rA NP) 動 態 を 経 時 的 に 検 討 し た. 王) P 群 で は 着 室 収 縮 期 圧 は1上 昇 し, 病 理 学 的・ 組 織 学 的 に 右 室 肥 大 の 形 成 が 確 認 さ れ た.2
) 免 疫 組 織 学 的 に 肺 動 脈 絞 捉 早 期 よ り 右 心 室
本 稿 を 終 え る に あ た り, ご 指 導 賜 り ま し た 東 京 女 子 医 科 大 学 青 山 病 院 木 全 心 一 教 授, 信 州 大 学 第 ] 内 科 関 口 守 衛 教 授, 東 寮 女 子 医 科 犬 学 第ニニ病 理 学 西 川 俊 郎 助 教 授, 東 京 医 科 歯 科 大 学 第 二 内 科 廣 江 道 昭 講 榊 こ心 か ら 深 甚 の 謝 意 を 表 し ま す. な お, 本 論 文 の 要 旨 は 第54回 日 本 循 環 器 学 会 総 会 (1990) に お い て 発 表 し た . 文 献 1) K 狐 g副w a K , M ㌶ s㎜o H : Pur三丘cation and co m plete a m i m ac1d seq ue nce of α一hu ㎜ a n atria− natr1uretic polype pti6 e (α 一b A N P). Bio− che m Bio 曲 ys Res Co m mun 118 :王31一ユ39. 1984 2; Ca 淋…皿 M ,G皿 砒 owska J,Th 妨a111t G et a1: I m 伽 u n ocytoc be 閉…cal localization of atria1 螂盆tr{uretic factor in the h eart an d sa H vary glands. Histochem1stry 80 : 玉13−i27, 198{ 3) N 荻 aoka H, Im 就 aka K , A ㎜ ano M et 里1; P1割s m 目 1eYels of atri纈1 n atriuretic factor …n p目tients with co 聰 estive b 舶 rt failure. N 啄 M 313 : 892−893 ,玉985 皇) 忍皿 m ett JC,Kao P C,H 凹 D C et a一: Atr{a1 nヨtriu retic p ept玉d e e1e vation in c onge stive heart faH ure in the h u正n an.Sc{ence 23 エ ニ 王1近5一 互玉里7, 王986 5) 脳1d値r G 瓦,S weEt CS,E ㎜ ㎜e 村 S E, et a1: C ard 泊 c a nd no ncardi目c 纈tri君1 n 説 riuret{c fac− tor{A N F)biosy 鮒 hesis and storage a 納 p1目sm a A N F in the rat m o de] of c hro nic ventricu1ar δys{ unctio n. End ocrinolo gy I24 : 1515一玉521 , 王989 6) T ak a ya 皿a gi R,亘 ㎜[a8 a T ,I m肌 g a m i T : Sy nthe− sis an d presence of atriai natriuretic factor {n r呂t ventricle. 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C…rc uiati0 H 87 : 玉715一ユ721 、工993 28; M a m m o F,S乱k盆㎜ oto 泌,Am 幽 X ct al= A high1y sensitive r註d三〇i買葦 m 壌n ⑪盆ssay of 島tri宕! natriuretic pept王de ( 《 × P事 …n h軸n−a n piasroa an a urine, B…oc 艇 醐 B1o 疎 ys Res C o m m un 137 : 231−236. 1986 29〕 9oshi皿一〇ri H, T os M 醐 o∼… K , O ㎜正 a C et 現1: 五 m m u n o histo ch e m isξry a n 違 i m m u n ocy to− chenユistry of 目trial n豊tri砧retic p olypept…d e in porcin e heart. 脇 sをoc もe m istry 86 ; 595−6 ㎝ , 1987 30) 獅 m e M, N a m se M, O hta Y et a1= A co m− parat{ye s1二u dy of 纈士rial n atriuretic p epti6e a nd 一 皇50 一
59 独 orph o…o婁…ε轟夏 星 塁星茎㌢……麦s 三犯 室覧琶 r…9お芝 ve邊tric1色 量n ex per…m e 赦 昼… c㊧r 嚢 饗王 搬 ◎簑竈妻建 搬 圭、 JP n C…rc J 52 :99差一婁9§, 至§……8 31) O 洲 棚 搬 蝿 鮒 概璽, 馳 娩 ⑪㌘,溜 醐 靱 眺 枇 里一: 脳 h 洲 鋤 鮒 繍 畑 魯ξ 燃 c鮒 独 c ㎝do− cr…雌 薯 綱 e㎜ 級 雌 魂 誌室 糊 腕 曲 r by夢 鮒 r⑪・ 泌 y一 腕 1 C 鰍 脇 級 r1鮒1萎望: 螂 一 湖,1989 32) 晦 撒 鮒 滋, 聰 v嬉 ㈱ 狸 , 駄 ③ 淋 ぶ 跳 ai= 服 勲r 搬10 ㈹ 量 繊1擦1 鰍 ・1鮒 級 董星C 賊 脚 ein 脇 榊 鮒 r 繍 鮒 総s登e. 胸 欄 響sフ:且1 炉 11δ2, 王蓼86 33) 醐 o¢危 醐,§ 謝 醐 蓬 鵡, 搬 ㈱ 洲 棚 銚 a!= N e ㎝ ata茎 a芝 滋 豊 滋 乎e 鮒 1C更eS S 鮒 ete atria1 natr…u 滅 1c f童c 鮫 磁 乏1 鰍 e・ 雛 c1金c s ㏄reto・y path 概ay富.Ce三三 逐7 :6§§一ヌ§2,呈986 3室) C 洲 佼亙 醐 ,父 蜻 脇 滋含 ε, 醐 轟g 1 説 鋤 : A N F in exper…m e成 星… ε 棚 ges乏麦ye 淀 arま fa 脳 re. A ㎜ J P日tho1 醐 ; 蹴 一 搬 , 至988 35) 脆 se 鯛 w毘 K, 瑚 董 榊 臓 登, 三 繊 登 磁 批 L 鋤 t 劃 飼 ele 鮒 ⑰n 械 ㈹ 醐 疎 1⑰c純 磁 1㎝ o{ br 痂 廠 ri 欄 故 p 鰍1§e1 肘奪 嚇 ㈱ t⑬ 縦i盈1 n鼠tri ㈱ 腕 p 瞭 漉 1岬 ⑳ぬ 鮒 漱1㈱、 腕 醐 鮒 hiSt㏄ yt㏄ 馳 ㎜1樹 S定 嚇 燃 聴 竈鰐ζ 蹴 ㎜ ㎝ ⑪一 Cl㎝薮1 鮒 繍 紬 $一 C1rC 泌 室 楡 鰍 搬 3一 螂 9, 独91 36) I竈 m ・ 禽, 賄 棚 ・ 脇 胴 狛, 滋 繊 伽 け :