血管内皮細胞が産生するグリコサミノグリカン糖鎖の微細構造解析とその代謝調節

血管内皮细胞产生的糖胺聚糖糖链的超微结构分析及其代谢调控

• 批准号: 14771296
• 负责人: 藤原 泰之
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Hokuriku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14771296/
• 关键词: プロテオグリカン; グリコサミノグリカン; 蛍光標識糖鎖電気泳動法; 糖鎖構造; 増殖因子; サイトカイン; 血管内皮細胞; 血管平滑筋細胞; 機能ドメイン; 細胞密度依存性

本研究の目的は,蛍光標識糖鎖電気泳動法を用いて各種血管内皮細胞が産生するグリコサミノグリカン(GAGs)の微細構造とその合成調節を明らかにすることである。今年度は各種血管内皮細胞を用い,血管の部位の違いによる糖鎖構造の違いを検討するとともに,細胞増殖因子・サイトカインによるGAG微細構造の合成調節を調べ,以下の知見を得た。1.各種血管内皮細胞が産生するGAGsの微細構造解析ウシ大動脈由来血管内皮細胞が産生するヘパラン硫酸(HS)の主な二糖組成は,UA-GlcNAc>UA-GlcNS>UA(2S)-GlcNSであり,ヒト冠動脈内皮細胞およびヒト脳微少血管内皮細胞においても同様の結果が得られた。しかしながら,ヒト大動脈内皮細胞が産生するHSの主な二糖組成の存在比はUA(2S)-GlcNS>UA-GlcNS>UA-GlcNAcの順であった。一方,検討したすべての内皮細胞層において,コンドロイチン/デルマタン硫酸(CS/DS)の主な二糖組成は,UA-GalNAc(6S)>UA-GalNAc(4S)>UA-GalNAc(4S,6S)であった。以上より,ヒト大動脈血管内皮細胞は他の内皮細胞に比べ硫酸化度の高いHSを保持していることが示された。このような糖鎖構造の違いは内皮機能をはじめとする血管組織の機能調節に影響を及ぼすものと推察される。2.増殖因子・サイトカインによる血管内皮細胞GAGsの微細構造調節高細胞密度のウシ大動脈由来血管内皮細胞をFGF-2,VEGF, TGF-β,IL-1βおよびTNF-αでそれぞれ処理した場合,GAGsのトータル量を変化させる増殖因子・サイトカインは存在したが,HSおよびCS/DSの二糖組成を顕著に変化させるものは認められなかった。しかしながら,低細胞密度の内皮細胞において,FGF-2がHSの構成二糖の一つであるUA(2S)-GlcNSの割合を増加させ,その結果UA-GlcNAcの割合を減少させることが示された。一方,CS/DSの二糖組成は,FGF-2による変化は認められなかった。従って,FGF-2は血管内皮細胞の細胞密度に依存した様式でHS糖鎖の微細構造調節に関与することが示唆された。

本研究的目的是利用荧光标记糖电泳阐明各种血管内皮细胞产生的糖胺聚糖（GAG）的精细结构及其合成调控。今年，我们使用各种类型的血管内皮细胞来研究糖链结构随血管位置的差异，以及细胞生长因子和细胞因子对GAG微结构合成的调节，并获得了以下发现。 1.各种血管内皮细胞产生的GAG的超微结构分析牛主动脉来源的血管内皮细胞产生的硫酸乙酰肝素(HS)的主要二糖成分为UA-GlcNAc>UA-GlcNS>UA(2S)-GlcNS，得到了类似的结果存在于人冠状动脉内皮细胞和人脑微血管内皮细胞中。而人主动脉内皮细胞产生的HS主要二糖成分的丰度比顺序为：UA(2S)-GlcNS>UA-GlcNS>UA-GlcNAc。另一方面，在研究的所有内皮细胞层中，软骨素/硫酸皮肤素(CS/DS)的主要二糖组成为UA-GalNAc(6S)>UA-GalNAc(4S)>UA-GalNAc(4S,6S)。是的。这些结果表明，人主动脉内皮细胞保留的HS比其他内皮细胞具有更高的硫酸化程度。据推测，糖链结构的这种差异影响血管组织功能的调节，包括内皮功能。 2.生长因子和细胞因子对血管内皮细胞GAGs的超微结构调节当高细胞密度的牛主动脉来源的血管内皮细胞用FGF-2、VEGF、TGF-β、IL-1β和TNF-α处理时，GAGs虽然有生长因子和细胞因子改变了HS和CS/DS的总量，但没有发现显着改变HS和CS/DS的二糖组成。然而，已经表明，在低细胞密度的内皮细胞中，FGF-2增加了UA(2S)-GlcNS（HS的组成二糖之一）的比例，从而降低了UA-GlcNAc的比例。另一方面，FGF-2 没有改变 CS/DS 的二糖组成。因此，提示FGF-2以细胞密度依赖性方式参与血管内皮细胞HS糖链的超微结构调节。