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特集 ホルモンの病態異常と臨床検査 各論Ⅰ ホルモンの病態異常と検査 9.血管制御因子
2) エンドセリン
著者: 三輪聡一1
所属機関: 1北海道大学大学院医学研究科細胞薬理学分野
ページ範囲:P.1287 - P.1294
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エンドセリン(endothelin;ET)は当初培養ブタ血管内皮細胞の培養上清から単離された強力な血管収縮活性を有するペプチドである.その後の研究により,ETファミリーは,ET-1,ET-2およびET-3の3種類からなり,その受容体にはETAおよびETBの2種類があることが明らかにされた.古典的には血管内皮細胞でET-1が産生され,その大部分が血管平滑筋側に分泌され,近傍でのみパラクリン的に作用する.血管平滑筋細胞にはETA受容体が存在し,血管内皮細胞にはETB受容体が存在する.ET-1がETA受容体に作用すると,血管平滑筋細胞内の遊離Ca2+濃度の増加をきたして平滑筋の収縮をきたす.一方,ET-1が血管内皮のETB受容体に作用すると,血管内皮細胞内の遊離Ca2+濃度の増加を誘発して,NO合成酵素の活性化とNO産生の増加をきたし,その結果,平滑筋を弛緩させる.最初の報告によれば,ET-1をラットに投与すると一過性の血圧低下の後,1時間以上続く持続的な血圧上昇がみられたことから,ET-1が生理的および病的条件下で,血圧調節に重要な役割を果たしている可能性が示唆された1).そのために,多くの研究者がそのような証拠を求めて研究を行ったが,期待に反して,血圧調節への関与を示す証拠を得ることが困難であった.また,ET-1のノックアウトマウスを用いた実験では,驚いたことに血圧上昇がみられた2).しかしながら,その後開発されたET受容体遮断薬を用いた研究により,正常血圧調節および高血圧をはじめとする病的状態への関与が次第に明らかになってきた.また,最近肺高血圧症に対する受容体遮断薬の臨床応用が厚生労働省に認可され,下降気味であったET研究に新たな刺激を与えた.本稿ではETの作用,受容体,細胞内情報伝達機構,生理・病態的意義,などについて最近の知見を概説する.
エンドセリン(endothelin;ET)は当初培養ブタ血管内皮細胞の培養上清から単離された強力な血管収縮活性を有するペプチドである.その後の研究により,ETファミリーは,ET-1,ET-2およびET-3の3種類からなり,その受容体にはETAおよびETBの2種類があることが明らかにされた.古典的には血管内皮細胞でET-1が産生され,その大部分が血管平滑筋側に分泌され,近傍でのみパラクリン的に作用する.血管平滑筋細胞にはETA受容体が存在し,血管内皮細胞にはETB受容体が存在する.ET-1がETA受容体に作用すると,血管平滑筋細胞内の遊離Ca2+濃度の増加をきたして平滑筋の収縮をきたす.一方,ET-1が血管内皮のETB受容体に作用すると,血管内皮細胞内の遊離Ca2+濃度の増加を誘発して,NO合成酵素の活性化とNO産生の増加をきたし,その結果,平滑筋を弛緩させる.最初の報告によれば,ET-1をラットに投与すると一過性の血圧低下の後,1時間以上続く持続的な血圧上昇がみられたことから,ET-1が生理的および病的条件下で,血圧調節に重要な役割を果たしている可能性が示唆された1).そのために,多くの研究者がそのような証拠を求めて研究を行ったが,期待に反して,血圧調節への関与を示す証拠を得ることが困難であった.また,ET-1のノックアウトマウスを用いた実験では,驚いたことに血圧上昇がみられた2).しかしながら,その後開発されたET受容体遮断薬を用いた研究により,正常血圧調節および高血圧をはじめとする病的状態への関与が次第に明らかになってきた.また,最近肺高血圧症に対する受容体遮断薬の臨床応用が厚生労働省に認可され,下降気味であったET研究に新たな刺激を与えた.本稿ではETの作用,受容体,細胞内情報伝達機構,生理・病態的意義,などについて最近の知見を概説する.
参考文献
1) Yanagisawa M, Kurihara H, Kimura S, et al:A novel potent vasoconstrictor peptide produced by vascular endothelial cells. Nature 332:411-415, 1988
2) Kurihara Y, Kurihara H, Suzuki H, et al:Elevated blood pressure and craniofacial abnormalities in mice deficient in endothelin-1. Nature 368:703-710, 1994
3) Masaki T:Historical review:endothelin. Trends Pharmacol Sci 25:219-224, 2004
4) Rubanyi GM, Polokoff MA:Endothelins:molecular biology, biochemistry, pharmacology, physiology, and pathophysiology. Pharmacol Rev 46:325-415, 1994
5) Yanagisawa M, Masaki T:Endothelin, a novel endothelium-derived peptide. Pharmacological activities, regulation, and possible roles in cardiovascular control. Biochem Pharmacol 38:1877-1883, 1989
6) Boulanger C, Lüscher TF:Release of endothelin from the porcine aorta. Inhibition by endothelium-derived nitric oxide. J Clin Invest 85:587-590, 1990
7) Sakurai T, Yanagisawa M, Takuwa Y, et al:Cloning of a cDNA encoding a non-isopeptide-selective subtype of the endothelin receptor. Nature 348:732-735, 1990
8) Arai H, Hori S, Aramori I, et al:Cloning and expression of a cDNA encoding an endothelin receptor. Nature 348:730-732, 1990
entry channels in rat thoracic aortic smooth muscle cells activated by endothelin-1. Jpn J Pharmacol 80:281-288, 1999
entry channels involved in endothelin-1-induced contractions of vascular smooth muscle cells. J Smooth Muscle Res 41:61-75, 2005
11) Nilius B, Owsianik G, Voets T, et al:Transient receptor potential cation channels in disease. Physiol Rev 87:165-217, 2007
12) Sugawara F, Ninomiya H, Okamoto Y, et al:Endothelin-1-induced mitogenic responses of Chinese hamster ovary cells expressing human endothelinA:the role of a wortmannin-sensitive signaling pathway. Mol Pharmacol 49:447-457, 1996
13) Miyauchi T, Masaki T:Pathophysiology of endothelin in the cardiovascular system. Annu Rev Physiol 61:391-415, 1999
14) Brown RD, Ambler SK, Mitchell MD, et al:The cardiac fibroblast:therapeutic target in myocardial remodeling and failure. Annu Rev Pharmacol Toxicol 45:657-687, 2005
to release TNF-α, IL-1β and IL-6. Mediators Inflamm 2:417-422, 1993
16) Rubens C, Ewert R, Halank M, et al:Big endothelin-1 and endothelin-1 plasma levels are correlated with the severity of primary pulmonary hypertension. Chest 120:1562-1569, 2001
17) Yoshibayashi M, Nishioka K, Nakao K, et al:Plasma endothelin concentrations in patients with pulmonary hypertension associated with congenital heart defects. Evidence for increased production of endothelin in pulmonary circulation. Circulation 84:2280-2285, 1991
18) Giaid A, Yanagisawa M, Langleben D, et al:Expression of endothelin-1 in the lungs of patients with pulmonary hypertension. N Engl J Med 328:1732-1739, 1993
19) McLaughlin VV, Sitbon O, Badesch DB, et al:Survival with first-line bosentan in patients with primary pulmonary hypertension. Eur Respir J 25:244-249, 2005
20) Spieker LE, Noll G, Ruschitzka FT, et al:Endothelin receptor antagonists in congestive heart failure:a new therapeutic principle for the future? J Am Coll Cardiol 37:1493-1505, 2001
21) Sakai S, Miyauchi T, Kobayashi M, et al:Inhibition of myocardial endothelin pathway improves long-term survival in heart failure. Nature 384:353-355, 1996
22) Clozel M, Breu V, Burri K, et al:Pathophysiological role of endothelin revealed by the first orally active endothelin receptor antagonist. Nature 365:759-761, 1993
23) Roux S, Löffler BM, Gray GA, et al:The role of endothelin in experimental cerebral vasospasm. Neurosurgery 37:78-86, 1995
24) Lerman A, Edwards BS, Hallett JW, et al:Circulating and tissue endothelin immunoreactivity in advanced atherosclerosis. N Engl J Med 325:997-1001, 1991
25) Winkles JA, Alberts GF, Brogi E, et al:Endothelin-1 and endothelin receptor mRNA expression in normal and atherosclerotic human arteries. Biochem Biophys Res Commun 191:1081-1088, 1993
26) Iwasa S, Fan J, Shimokama T, et al:Increased immunoreactivity of endothelin-1 and endothelin B receptor in human atherosclerotic lesions. A possible role in atherogenesis. Atherosclerosis 146:93-100, 1999
27) Kohno M, Yasunari K, Murakawa K, et al:Plasma immunoreactive endothelin in essential hypertension. Am J Med 88:614-618, 1990
28) Moreau P, Schiffrin EL:Role of endothelins in animal models of hypertension:focus on cardiovascular protection. Can J Physiol Pharmacol 81:511-521, 2003
29) Touyz RM, Schiffrin EL:Role of endothelin in human hypertension. Can J Physiol Pharmacol 81:533-541, 2003
30) Hocher B, Thöne-Reineke C, Rohmeiss P, et al:Endothelin-1 transgenic mice develop glomerulosclerosis, interstitial fibrosis, and renal cysts but not hypertension. J Clin Invest 99:1380-1389, 1997
31) Rockey DC, Chung JJ:Endothelin antagonism in experimental hepatic fibrosis. J Clin Invest 98:1381-1388, 1996
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