Role of CYP4A in Signal Transduction of Vascular Smooth Muscle Cells

細胞色素P450可代謝花生四烯酸(arachidonic acid)成為在ω位置帶有一個氫氧基的長鏈不飽和脂肪酸，20-HETE (20-hydroxyeicosatetraenoic acid)。許多證據顯示20-HETE很活躍地參與心血管功能的調控。20-HETE可以抑制血管平滑肌細胞上經由鈣離子活化的鉀離子通道並進一步引發血管平滑肌的去極化以及血管的收縮。作為一個內生性的血管收縮物質，20-HETE可以媒介其他經由活化受體引起血管收縮物質引發的平滑肌收縮，極可能與平滑肌內生性的收縮反應(myogenic response)、一氧化氮非經由cGMP所引發的作用、以及血管平滑肌的生長調控有關。累積的證據顯示20-HETE可作為訊號傳遞的物質，於調控生長因子以及血管收縮劑所引發的訊息傳遞上扮有相當的角色，而20-HETE可以調節受體活化所引起的細胞內鈣離子的增加，引發Ras在細胞內的移動，並引起mitogen-activated protein kinase以及phospholipased D的活化。此外，細胞色素P450系統的運轉會產生高反應性含氧物質（reactive oxygen species）這些高反應性含氧物質可能參與血管平滑肌內訊息傳遞。目前我們對於花生四烯酸經由細胞色素P450代謝過程中是否會產生氧化壓力（oxidative stress）尚一無所知。在大鼠細胞中代謝花生四烯酸形成20-HETE的最主要細胞色素P450是屬於CYP4A家族。由於細胞色素P450.的活性在細胞培養過程中隨時間而消失，我們計劃將CYP4A1、4A2、4A3以及4A8的基因放置於哺乳類細胞表達系統中，並轉殖於由新生大鼠主動脈取得之血管平滑肌細胞，以便於建立可以表現各個CYP4A的細胞株。在此計畫中我們將測試以下假說：20-HETE以及活性氧物質可經由受體活化後釋出花生四烯酸經由CYP4A代謝而於血管平滑肌細胞內產生，此二物質可參與調節細胞訊息傳遞以及生長。本計劃欲達成的目標為：1. 建立可培養及表達CYP4A系統的血管平滑肌細胞。2. 決定經由刺激產生內生性的20-HETE如何調節血管平滑肌的訊息傳遞。3. 決定經由CYP4A作用產生的高活性含氧物質是否參與血管平滑肌細胞功能的調控。

Project ID:PC9308-2056
External Project ID:NSC93-2320-B182-036