アクチビンＢはイヌにおける貧血発症の引き金か？―炎症とヘプシジンの関与

• Project/Area Number: 15J02394
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: Integrative animal science
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 金森 耀平 京都大学, 農学研究科, 特別研究員(DC1)
• Project Period (FY): 2015-04-24 – 2018-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2017)
• Budget Amount: ¥3,400,000 (Direct Cost: ¥3,400,000); Fiscal Year 2017: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000); Fiscal Year 2016: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000); Fiscal Year 2015: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
• Keywords: ヘプシジン / アクチビンB / 貧血 / イヌ

Outline of Annual Research Achievements

炎症によるヘプシジン発現誘導機構の一つとして前年度に見出した、『炎症性サイトカインIL-1βによるヘプシジン発現誘導の分子機構』について、研究が完成し、IL-1βにより発現が亢進したC/EBPδがプロモーターに結合することで、ヘプシジン発現を誘導することを明らかにした。また、ラットのプロモーターはC/EBPδに対する反応性が低いために、IL-1βによるヘプシジン発現誘導が起きにくい可能性を示唆した。
1年目、2年目に、ヒトやげっ歯類の細胞を利用し、アクチビンBによるヘプシジン発現の誘導の分子機構について蓄積した知見を基に、イヌ細胞におけるヘプシジン発現調節機構について検討した。イヌヘプシジンプロモーターをイヌ腎臓由来細胞株MDCK細胞に遺伝子導入し、ヘプシジン転写の評価を行った。ヒトやげっ歯類の細胞においてアクチビンBは転写因子Smad1/5/8を活性化することで、ヘプシジン遺伝子発現を誘導する。MDCK細胞において、Smad1/5/8のリン酸化を誘導する恒常活性型キナーゼALK3(QD)を過剰発現させることで、プロモーター活性の亢進が認められたことから、イヌにおいてもアクチビンBによるSmad1/5/8の活性化を介したヘプシジン発現調節系が存在することが示唆された。
イヌ血漿中アクチビンBならびにヘプシジンを定量したが、今回のサンプルセットでは、血漿アクチビンB濃度とヘプシジン濃度には相関が認められなかった。個体間の鉄栄養状態やアクチビン以外のIL-1βなどサイトカインの相違が濃度の変動に大きく影響を与えた可能性が考えられ、品種、性別、鉄栄養状態の点において多様な背景のサンプルを限られたn数で分析した結果であるが、少なくとも、循環血中アクチビンBがヘプシジン発現を制御しないことを示唆することができた。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Identification of novel bone morphogenetic protein- responsive elements in a hepcidin promoter (2017)
  • Author(s): Kanamori Yohei、Murakami Masaru、Matsui Tohru、Funaba Masayuki
  • Journal Title: FEBS Letters Volume: 591 Issue: 23 Pages: 3895-3905
  • DOI: 10.1002/1873-3468.12900
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Interleukin-1β (IL-1β) transcriptionally activates hepcidin by inducing CCAAT enhancer-binding protein δ (C/EBPδ) expression in hepatocytes (2017)
  • Author(s): Kanamori Yohei、Murakami Masaru、Sugiyama Makoto、Hashimoto Osamu、Matsui Tohru、Funaba Masayuki
  • Journal Title: Journal of Biological Chemistry Volume: 292 Issue: 24 Pages: 10275-10287
  • DOI: 10.1074/jbc.m116.770974
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Regulation of hepcidin expression by inflammation-induced activin B. (2016)
  • Author(s): Kanamori Y, Sugiyama M, Hashimoto O, Murakami M, Matsui T, Funaba M.
  • Journal Title: Sci Rep. Volume: 6 Issue: 1 Pages: 38702-38702
  • DOI: 10.1038/srep38702
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Role of a TPA-responsive element in hepcidin transcription induced by the bone morphogenetic protein pathway (2015)
  • Author(s): Kanamori Y, Murakami M, Matsui T, Funaba M
  • Journal Title: Biochem Biophys Res Commun Volume: 466 Issue: 2 Pages: 162-166
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2015.08.123
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Presentation] ヒト、マウス、ラット由来肝細胞におけるIL-1betaによるヘプシジン発現誘導 (2017)
  • Author(s): 金森耀平、村上賢、松井徹、舟場正幸
  • Organizer: 日本栄養・食糧学会
• [Presentation] 炎症による鉄代謝抑制因子ヘプシジン発現の誘導―アクチビンBならびにIL-1βを介した機構 (2017)
  • Author(s): 金森耀平、村上賢、杉山真言、橋本統、松井徹、舟場正幸
  • Organizer: 先端モデル動物支援プラットフォーム若手支援技術講習会
• [Presentation] Regulation of hepcidin expression by IL‐1beta‐NFkappaB signaling (2016)
  • Author(s): Kanamori Y, Murakami M, Matsui T, Funaba M.
  • Organizer: The American Society for Cell Biology
  • Place of Presentation: サンフランシスコ(アメリカ)
  • Year and Date: 2016-12-05
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] HepG2細胞におけるIL-1βによるヘプシジン遺伝子発現誘導 (2016)
  • Author(s): 金森耀平、村上賢、松井徹、舟場正幸
  • Organizer: 日本分子生物学会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜
  • Year and Date: 2016-11-30
• [Presentation] 炎症によるヘプシジン発現亢進の仲介因子アクチビンB (2016)
  • Author(s): 金森耀平、杉山真言、橋本統、村上賢、松井徹、舟場正幸
  • Organizer: 日本栄養・食糧学会近畿支部大会
  • Place of Presentation: 帝塚山学院大学
  • Year and Date: 2016-10-22
• [Presentation] アクチビンBによるヘプシジン遺伝子発現の誘導をLDN-193189は遮断しない (2016)
  • Author(s): 金森耀平、村上賢、松井徹、舟場正幸
  • Organizer: 日本微量栄養素学会
  • Place of Presentation: 京都リサーチパーク
  • Year and Date: 2016-06-26
• [Presentation] ACTIVIN B PRODUCED BY SINUSOIDAL ENDOTHELIAL/KUPFFER CELLS IN RESPONSE TO INFLAMMATORY STIMULI INDUCES HEPCIDIN EXPRESSION THROUGH UNCANONICAL SIGNALING IN HEPATOCYTES (2016)
  • Author(s): Kanamori Y, Sugiyama M, Hashimoto O, Murakami M, Matsui T, Funaba M.
  • Organizer: European Hematology Association
  • Place of Presentation: コペンハーゲン(デンマーク)
  • Year and Date: 2016-06-10
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] IL-1betaはC/EBPファミリーを介して鉄代謝ペプチドであるヘプシジンの発現を誘導する (2015)
  • Author(s): 金森耀平、村上賢、松井徹、舟場正幸
  • Organizer: 日本分子生物学会
  • Place of Presentation: 神戸ポートアイランド
  • Year and Date: 2015-12-01
• [Presentation] JNKは鉄代謝調節因子ヘプシジンの転写を正に調節する (2015)
  • Author(s): 金森耀平、村上賢、松井徹、舟場正幸
  • Organizer: 日本栄養食料学会近畿支部大会
  • Place of Presentation: 神戸大学
  • Year and Date: 2015-10-10
• [Presentation] IL-1betaによる鉄吸収抑制因子ヘプシジンの転写調節 (2015)
  • Author(s): 金森耀平、村上賢、松井徹、舟場正幸
  • Organizer: 日本畜産学会
  • Place of Presentation: 酪農学園大学
  • Year and Date: 2015-09-11
• [Presentation] Role of a TPA-responsive element in BMP-mediated hepcidin transcription (2015)
  • Author(s): Kanamori Y, Murakami M, Matsui T, Funaba M
  • Organizer: アジア栄養食料学会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜
  • Year and Date: 2015-05-16
  • Int'l Joint Research