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本研究では、内皮細胞が最初に流れずり応力を感知する機構に関わる血流センサー分子について、特にイオンチャネルの面から探索し、その情報が細胞内に伝達される経路を明らかにすると共に、生理的意義を評価する為に以下の検討を行った。血流に起因するメカニカルストレスである剪断応力の生体作用を明らかにするために、血管内皮細胞の剪断応力の受容機構の解析を行った。内皮細胞は剪断応力の強さの情報をATP作動性のカチオンチャネルであるP2×4を介する細胞外Ca^<2+>の流入反応に変換して伝達する血流センサー分子として機能していることが判明した。P2×4の欠損マウスを作製したところ、このマウスの内皮細胞では、剪断応力による細胞外Ca^<2+>の流入反応が消失し、引き続いておこる一酸化窒素産生が減弱することが示された。また、P2×4欠損マウスの細動脈では、正常マウスと比べて血流増加に伴う血管拡張反応が減弱した。この反応は摘出した腸間膜動脈のex vivo計測によっても裏付けられた。P2×4欠損マウスの頸動脈では、血流減少による血管のリモデリングに伴う血管径の縮小反応が正常マウスと比較して有意に阻害されていることが組織染色により明らかとなった。更に、P2×4欠損マウスでは、テレメトリー法を用いた覚醒時における全身性の血圧が顕著に上昇していた。以上の結果から、血流センサー分子であるP2×4を介する剪断応力の受容機構は血流依存性の血管のトーヌスや血管のリモデリングの調節に重要な役割を果たしていることが明らかになった。

【研究分担者】
安藤譲二	東京大学	大学院・医学系研究科	教授	(Kakenデータベース)