血流障害はエピジェネティックな変化とアテローム性動脈硬化症につながる
妨げられた血流のパターンは、血管の内側を覆う細胞の遺伝子にエピジェネティックな変化を誘導して、それらの変化がアテローム性動脈硬化症へと寄与することを研究者は発見した。
この発見は、有酸素運動により促進される良好な血流パターンの保護的な影響が、なぜ時間がたっても持続することができるかについて示唆する。
結果は、ジャーナル・オブ・クリニカル・インベスティゲーションで刊行の予定である。
アテローム性動脈硬化症は動脈での脂肪の蓄積と炎症細胞の蓄積であり、心発作とストロークへとつながる可能性があるプロセスである。
動脈の湾曲と、その結果として生じる妨げられたフローは、アテローム硬化性プラークがどこで出現するかについて影響を与える。
生物医学的エンジニアHanjoongジョーと彼の同僚は、急速に妨げられた血流の、炎症性の影響を見るためのモデルを開発した。
ジョーは、ジョージア工大とエモリー・ユニヴァーシティでウォレスH.クールター生物医学工学部の生物医学工学教授である。
「この新しい研究は、妨げられた血流がアテローム性動脈硬化症へと導くエピジェネティックな変化を誘導することを示す」、ジョーは言う。
「プラークが湾曲するか分枝状の動脈で優先して出現することは長い間知られていたが、高い血中コレステロールのような危険因子が存在する場合に、妨げられた血流がアテローム性動脈硬化症を実際に誘発する可能性があるということを証明することが我々の研究室は可能だった。」
アテローム性動脈硬化症の血流パターンの重要性は証明されているにもかかわらず、それはDNAメチル化のプロセスを中断する薬により、マウス・モデルでブロックすることが可能だった。
ジョーのチームは、妨げられたフロー状況の下でオフにされるいくつかの遺伝子を特定し、それにはDNAのメチル化を必要とした。
これらの遺伝子のいくつかは、アテローム性動脈硬化症で新しい治療的な目標を意味するかもしれない。
ジョー研究室のマウス・モデルでは、高脂肪食の存在下で、1方の側でのみ、3つの頸動脈の血流を制限する。
Bloodの2010年の論文では、妨げられた血液フローによって誘導される遺伝子の1つが、DNAメチルトランスフェラーゼ酵素をコードするDNMT1であることを彼らは発見した。
ダンと彼女の同僚は、5-アザ-2'-デオキシシチジン（急性骨髄性白血病を治療するために使われる薬）による処置が、マウス・モデルでアテローム硬化性プラークの形成を予防することができることを発見した。
「臨床の場でアテローム性動脈硬化症治療のために5azaを使おうとは思わないが、我々の結果は潜在的な治療的な目標を明らかにする」、ジョーは言う。
この研究のより広い意味として、例えば有酸素運動による血流パターンの増進は、血管において遺伝子発現に関して長続きする刷り込みを誘導することができるということである、と彼は言う。
学術誌参照：
1.血流に依存的なエピジェネティックなDNAメチル化は、内皮遺伝子発現とアテローム性動脈硬化症を調節する。
ジャーナル・オブ・クリニカル・インベスティゲーション、2014;
http://www.sciencedaily.com/releases/2014/05/140527185355.htm
<コメント>
血流が阻害されるとDNMT1の発現が増大して、DNAがメチル化されることにより炎症が起きてアテローム性動脈硬化につながるという内容です。
(炎症に関しては、siRNAによるHoxA5ノックダウンによりHUVECへの単球の接着が増加したと論文中にあります)
下の写真のRCAは通常の血管、LCAは血流が阻害された方の血管です。
赤い部分はoil red Oによる染色で、脂肪が蓄積している領域を表しています。
