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Niclosamide downregulates LOX-1 expression in mouse vascular smooth muscle cell and changes the composition of atherosclerotic plaques in ApoE⁻/⁻ mice

Yang, Tao 京都大学 DOI:10.14989/doctor.k23802

2022.03.23

概要

【目的】
近年の遺伝的系統追跡研究の結果から、血管平滑筋細胞(VSMC)は、形質転換によって典型的な収縮型VSMC のマーカーを欠く脱分化型 VSMC へ表現型が変化し、一部はマクロファージ様細胞に分化することが示されている。このような VSMC の形質転換は、アテローム性動脈硬化の進展や壊死性コアの形成に深く関与し、プラーク不安定化、すなわち、心筋梗塞や虚血性脳卒中など動脈硬化性疾患の発症に極めて重要である。最近、駆虫薬として上市されているニクロサミドが、ヒトを含む哺乳動物において複数の細胞内シグナル伝達経路を阻害し、抗がん作用を有することが注目されている。我々はこれまで、S100A4 タンパク質が VSMC の形質転換やヒト頚動脈プラークの不安定化に重要であることを報告したが、ニクロサミドは S100A4 の合成を阻害することが知られている。以上より、本研究は、VSMC の形質転換とプラークの不安定化に対するニクロサミドの効果を検証することを目的とした。

【方法】
高脂肪食を与えた 10 週齢の雄アポリポタンパク質 E 欠損マウスに対し、左頸動脈部分枝(内頚動脈・外頚動脈・後頭動脈)を結紮し、血行力学的負荷によって動脈硬化を惹起させた。部分結紮術後、マウスを、ニクロサミド投与群(40 mg/kg/日、ゾンデによる強制経口投与)と対照群(溶媒のみ強制経口投与)の2 群に無作為に分け、4 週後に総頚動脈を採取し、形態学的変化及び免疫染色法を用いて頚動脈プラークの組成を比較検討した。さらに定量的PCR(qPCR)法を用いて遺伝子発現を検討した。In vitroの解析には、初代培養マウス大動脈平滑筋細胞を用いた。

【結果】
両群とも体重や血清脂質に有意な差は認めなかったが、ニクロサミド投与群の頚動脈プラークでは、対照群と比較し、有意にコラーゲン陽性領域が大きく壊死性コア領域が小さかった。qPCR では、VSMC やマクロファージ表面マーカーの発現に差は無かったが、I 型コラーゲン遺伝子の発現はニクロサミド群で有意に上昇していた。血管壁への変性LDL 取り込みや壊死性コア形成に重要なスカベンジャー受容体の発現を検討した結果、ニクロサミド群でレクチン様酸化 LDL 受容体-1(LOX-1)タンパク及び遺伝子発現が著明に抑制されていた。In vitro でも、ニクロサミドは、濃度依存的およびS100A4 非依存的に、コレステロール負荷や炎症性刺激によるVSMC でのLOX-1 の発現誘導を抑制し、I 型コラーゲン遺伝子の発現低下を阻害した。さらに、ニクロサミド群の頚動脈プラークでは、対照群と比較し NF-κB 経路の活性化が抑制されており、また LOX-1 陽性細胞は大部分が脱分化型 VSMC であり、これら LOX-1 陽性細胞ではNF-κB シグナルが活性化していることが示唆された。

【結論】
ニクロサミドの経口投与により、動脈硬化促進モデルマウスの頚動脈において、対照群と比較し、細胞構成に差は認めないもののコラーゲンや壊死性コアなど組成が変化し、プラーク安定化の表現型を示した。分子機序として、ニクロサミドによる脱分化型 VSMC の炎症性活性化の抑制と、それに伴う LOX-1の発現の低下が重要であると考えられた。本研究の結果により、アテローム性動脈硬化症におけるプラーク安定化剤としてのニクロサミドの可能性が示唆された。"

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