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鉄イオン依存性尿細管細胞死における新規制御因子の機能解析

Research Project

Project/Area Number 19K07052
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 47030:Pharmaceutical hygiene and biochemistry-related
Research InstitutionTokyo Women's Medical University

Principal Investigator

藤木 恒太  東京女子医科大学, 医学部, 助教 (80632504)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywordsストレス応答 / 尿細管細胞死 / 鉄依存性細胞死 / 尿細管細胞
Outline of Research at the Start

尿細管細胞死は、外的ストレス依存的に腎障害が生じる場合に観察される現象であり、その理解は、腎障害の治療や予防にも繋がる重要な課題である。近年、尿細管細胞では特定の条件下で鉄依存性脂質酸化依存型細胞死フェロトーシスが惹起されうることが報告されたが、未だにその詳細は捉えきれていない。そこで、HK-2ヒト近位尿細管上皮細胞を用いて尿細管細胞におけるフェロトーシス誘導メカニズムの解析を目指す。

Outline of Annual Research Achievements

尿細管細胞死は、外的ストレス依存的に腎障害が生じる多くの場合に観察される現象であるため、その機序の解明は、腎障害の治療や予防にも繋がる重要な課題である。また、尿細管細胞では、近年、虚血性再灌流傷害によって腎障害が起きる場合、尿細管細胞では鉄依存性脂質酸化依存型細胞死フェロトーシスが惹起されうることが報告されたが、未だにその詳細を捉えきれていない。そこで、申請者は尿細管細胞におけるフェロトーシス誘導メカニズムを明らかにすべく、HK-2ヒト近位尿細管上皮細胞を用いてフェロトーシス誘導メカニズムの解析を行うことにした。
これまでに解析を行った結果、caspase阻害剤X処理時にフェロトーシス様HK-2細胞死が抑制される②caspase阻害剤X処理時に、細胞内の鉄イオン調整因子FTH1の発現量が増加する③FTH1をウエスタンブロット法を用いて検出すると、caspase阻害剤X処理時に、通常検出されるバンドに加え、低分子量側に新規のバンド(L-FTH1)が検出される④L-FTH1はferritinophagy必須因子NCOA4のsiRNA処理により、減少する⑤caspase阻害剤Xのフェロトーシス様細胞死抑制効果は細胞株依存性、血清依存性があることがわかった。また、⑥フェロトーシス様のHK-2細胞死を抑制する食品成分Yを同定し、食品成分Yは転写因子NRF2経路を介して抑制効果を発揮すること⑦食品成分Yは、脂質酸化が関与する細胞死・好中球ネトーシスを抑制することを明らかとした。一方、⑧食品成分Yは、ALK4/5経路、Notch1経路、Akt経路を介してカドミウム刺激依存的HK-2細胞死を抑制する⑨食品成分Yは銀ナノ粒子、高浸透圧、シスプラチン刺激依存的な尿細管細胞死は抑制しないことがわかった。このことから、食品成分Yは脂質酸化に起因する細胞死とカドミウム刺激による細胞死とで異なる機序を介して細胞死抑制効果を発揮する可能性が示された。今年度は食品成分Yに関する解析結果の論文化作業を行った。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

Caspase阻害剤Xの作用が細胞株や血清の有無に依存することから、実験の進行が難しくなった。一方で、フェロトーシス様HK-2細胞死を抑制する食品成分Yを同定したので、食品成分Yの解析を進行させることで、フェロトーシス様HK-2細胞死の分子基盤に迫ることを目指している。現在は、その解析結果を2報の論文にまとめる作業を行っており、1報はrevisionの過程である。

Strategy for Future Research Activity

食品成分Yの解析結果を2報の論文にまとめることを目指す。

Report

(5 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (21 results)

All 2024 2023 2022 2021 2020 2019 Other

All Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (10 results) (of which Invited: 2 results) Book (3 results) Remarks (5 results)

  • [Journal Article] 令和5年度東京女子医科大学医学部・基礎系教室研究発表会(令和5年10月19日)2023

    • Author(s)
      藤木恒太, 田邊賢司, 鈴木翔大, 望月明, 望月牧子, 菅谷健, 溝口貴正, 伊藤素行, 石津綾子, 松岡雅人
    • Journal Title

      Journal of Tokyo Women's Medical University

      Volume: 93 Issue: 6 Pages: 123-127

    • DOI

      10.24488/jtwmu.93.6_123

    • ISSN
      0040-9022, 2432-6178
    • Year and Date
      2023-12-25
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Journal Article] Replication stress increases mitochondrial metabolism and mitophagy in FANCD2 deficient fetal liver hematopoietic stem cells.2023

    • Author(s)
      Makiko Mochizuki-Kashio, Noriko Otsuki, Kota Fujiki, Sherif Abdelhamd, Peter Kurre, Markus Grompe, Atsushi Iwama, Kayoko Saito, Ayako Nakamura-Ishizu
    • Journal Title

      Frontiers in Oncology

      Volume: 13 Pages: 1108430-1108430

    • DOI

      10.3389/fonc.2023.1108430

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Involvement of Notch1 and ALK4/5 Signaling Pathways in Renal Tubular Cell Death: Their Application to Clarification of Cadmium Toxicity2020

    • Author(s)
      藤木恒太
    • Journal Title

      Nippon Eiseigaku Zasshi (Japanese Journal of Hygiene)

      Volume: 75 Issue: 0 Pages: n/a

    • DOI

      10.1265/jjh.20007

    • NAID

      130007958040

    • ISSN
      0021-5082, 1882-6482
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] カドミウム曝露により惹起される尿細管細胞死の分子基盤の解析2023

    • Author(s)
      藤木恒太、田邊賢司、鈴木翔大、望月明、望月牧子、菅谷健、溝口貴正、伊藤素行、石津綾子、松岡雅人
    • Organizer
      令和5年度基礎系教室発表会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] カドミウム曝露により惹起されるヒト近位尿細管細胞死制御メカニズムの解析2023

    • Author(s)
      藤木恒太、田邊賢司、菅谷健、松岡雅人
    • Organizer
      令和5年度「重金属等による健康影響に関する総合的研究」・研究成果発表会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] カドミウム曝露により惹起される尿細管細胞死の分子基盤の解析2023

    • Author(s)
      藤木恒太, 田邊賢司, 鈴木翔太, 望月明, 望月牧子, 菅谷健, 溝口貴正, 伊藤素之, 石津綾子, 松岡雅人
    • Organizer
      第93回日本衛生学会学術総会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] カドミウム曝露により惹起されるヒト近位尿細管細胞死制御メカニズムの解析2023

    • Author(s)
      藤木恒太, 田邊賢司, 鈴木翔大, 望月明, 望月牧子, 菅谷健, 溝口貴正, 伊藤素之, 石津綾子, 松岡雅人
    • Organizer
      第9回東京女子医科大学・早稲田大学研究交流セミナー
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      2022 Research-status Report
  • [Presentation] カドミウム曝露により惹起されるヒト近位尿細管細胞死制御メカニズムの解析2022

    • Author(s)
      藤木恒太, 田邊賢司, 菅谷健, 松岡雅人
    • Organizer
      令和4年度「重金属等による健康影響に関する総合的研究」・研究成果発表会
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      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 重金属ストレス応答についての解析2021

    • Author(s)
      藤木恒太, 松岡雅人
    • Organizer
      第31回日本MRS年次大会
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      2021 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 鉄イオン依存性細胞死フェロトーシスの作用機序について2021

    • Author(s)
      藤木恒太, 松岡雅人
    • Organizer
      第23回環境ホルモン学会研究発表会
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      2021 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] ALK4/5シグナル経路はerastinおよびカドミウム曝露によって惹起される尿細管細胞死を異なる下流因子を介して促進する2021

    • Author(s)
      藤木恒太, 菅谷健, 松岡雅人
    • Organizer
      第15回臨床ストレス応答学会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] カドミウムばく露による尿細管細胞死に対するALK4/5シグナル伝達経路の機能解析2020

    • Author(s)
      藤木恒太、松岡雅人
    • Organizer
      メタルバイオサイエンス研究会2020
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 銀ナノ粒子曝露A549ヒト肺胞上皮腺がん細胞におけるオートファジー・リソソーム系阻害とTFEBおよび関連遺伝子発現抑制2019

    • Author(s)
      宮山貴光、藤木恒太、松岡雅人
    • Organizer
      フォーラム2019:衛生薬学・環境トキシコロジー
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Book] 令和5年度イタイイタイ病及び慢性カドミウム中毒に関する総合的研究(重金属等による健康影響に関する総合的研究)研究成果報告書2024

    • Author(s)
      (部分執筆)藤木恒太, 田邊賢司, 菅谷健, 松岡雅人
    • Total Pages
      330
    • Publisher
      株式会社オーエムシー
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Book] 総研紀要432024

    • Author(s)
      (部分執筆)藤木恒太, 田邊賢司, 菅谷健, 松岡雅人
    • Publisher
      東京女子医科大学総合研究所
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Book] 令和4年度イタイイタイ病及び慢性カドミウム中毒に関する総合的研究(重金属等による健康影響に関する総合的研究)研究成果報告書2023

    • Author(s)
      (部分執筆)藤木恒太, 菅谷健, 望月明, 田邊賢司, 伊藤素行, 溝口貴正, 松岡雅人
    • Total Pages
      227
    • Publisher
      株式会社オーエムシー
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Remarks] 東京女子医科大学 研究データベース

    • URL

      https://gyoseki.twmu.ac.jp/twmhp/KgApp?kozac=C11100000000&year=2023

    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Remarks] 東京女子医科大学 研究データベース

    • URL

      https://gyoseki.twmu.ac.jp/twmhp/KgApp?kozac=C11100000000&year=2022

    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Remarks] 東京女子医科大学 研究データベース

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      https://gyoseki.twmu.ac.jp/twmhp/KgApp?kozac=C11100000000&year=2021

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      2021 Research-status Report
  • [Remarks] 東京女子医科大学 研究データベース

    • URL

      https://gyoseki.twmu.ac.jp/twmhp/KgApp?kozac=C11100000000&year=2020

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      2020 Research-status Report
  • [Remarks] 東京女子医科大学 研究データベース

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      https://gyoseki.twmu.ac.jp/twmhp/KgApp?kozac=C11100000000&year=2019

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      2019 Research-status Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2024-12-25  

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