RESEARCH 研究概要
血管の酸化的ストレスと
NF-kappaB活性化
Oxidative stress and activation of NF-kappaB in vascular cells
血管の酸化的ストレスとNF-kappaB活性化
血管でのNOと対にして考えねばならないのはスーパーオキシドをはじめとした酸化的ストレスでした。Platelet-derived growth factor (PDGF)は血管障害の進展に関わることが知られていました。当時、酸化的ストレスが血管障害にも関わることが示唆されており、ヒト培養血管平滑筋を用いて検討しました。PDGFはスーパーオキシドの産生を増加させ、その結果NF-kappaBを活性化させることが明らかになりました。転写因子NF-kappaBの活性化に続いてケモカインMCP -1が増加しましたが、これらの反応は活性酸素分解酵素superoxide dismutaseの添加で抑制されました。以上の結果から、PDGFが酸化的ストレス産生を増加させ、引き続きNF-kappaB活性化とケモカインの増加につながることが明らかになりました。酸化的ストレスとNF-kappaBは血管障害の治療標的として有望であることが示されました（Circulation 96, 2361, 1997）。糖質コルチコイドは血管障害に保護的な作用を発揮しますが、血管での酸化的ストレスへの影響は不明でした。調べたところ、糖質コルチコイドは血管平滑筋酸化的ストレスを減少することが示されました。血管での酸化的ストレスの産生にはNADPH oxidaseが関与しますが、oxidaseは複数のサブユニットから構成されています。このうちp22サブユニットについて調べたところ、糖質コルチコイドがp22発現を減少させることが明らかになり、抗酸化的ストレス作用の一端を担っていると思われました（Hypertension 32, 1083, 1998）。
血管平滑筋とともに内皮での酸化的ストレスと炎症機転についての検討を進めました。Vascular endothelial growth factor (VEGF)は糖尿病性網膜症に関わることが知られていました。そこで、ウシ網膜血管内皮細胞を用いて検討したところ、VEGFがNF-kappaBを活性化させ、炎症惹起因子であるケモカインMCP-1を増加させることが明らかになりVEGF - NF-kappaB - MCP-1経路が存在することが示されました（Diabetes 48, 1131, 1999）。レプチンにも血管内皮細胞で、酸化的ストレス刺激作用があることを見出しました（FASEB J 13, 1231, 1999）。VEGFによる炎症機転は抗酸化薬NACで抑制され、VEGFは細胞内酸化的ストレスを増加させることが明らかになりました。VEGFによる刺激される酸化的ストレスはSODでもNO産生酵素阻害薬でも抑制されたので、VEGF刺激下の内皮ではペルオキシナイトライトが生じているものと思われました（J Vasc Res 36, 510, 1999）。
Oxidative stress and activation of NF-kappaB in vascular cells
A critical factor leading to vascular injury apart from nitric oxide system was oxidative stress including superoxide. Platelet-derived growth factor (PDGF) had been shown to be involved in vascular injury, but its influence on oxidative stress was not known. We found that PDGF induces superoxide production in cultured human aortic smooth muscle cells. Increased superoxide production in turn activates transcription factor NF-kappaB leading to the induction of chemokine MCP-1. These results indicate that PDGF activates inflammatory processes via oxidative stress in the vasculature (Circulation 96, 2361, 1997). We also found that glucocorticoid reduced the production of superoxide induced by PDGF in vascular smooth muscle cells. Reduction of p22 subunit, a component of NADPH oxidase, which is involved in superoxide production in vascular cells, was considered to be involved in inhibitory effects by glucocorticoid (Hypertension 32, 1083, 1998).
Since vascular endothelial growth factor (VEGF) was known to be involved in diabetic retinopathy, we next investigated the effects of VEGF on bovine retinal vascular endothelial cells. In analogy with PDGF, VEGF activated NF-kappaB - MCP1 pathway in an oxidative stress-dependent manner (Diabetes 48, 1131, 1999). VEGF is also an activator of nitric oxide synthase. Since signals of oxidative stress measured by DCHF oxidation were inhibited by SOD and NO synthase inhibitor, peroxynitrite was considered to be formed in endothelial cells (J Vasc Res 36, 510, 1999). Leptin also activated oxidative stress in vascular endothelial cells (FASEB J 13, 1231, 1999).