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遺伝子-生理情報の定量解析から紐解く心腎連関の病態形成ネットワーク

Research Project

Project/Area Number 21K05986
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 42040:Laboratory animal science-related
Research InstitutionUniversity of Tsukuba

Principal Investigator

石田 純治  筑波大学, 生存ダイナミクス研究センター, 講師 (30323257)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Keywords心腎連関 / マウス病態モデル / 臓器間相互作用 / 網羅的遺伝子発現解析 / 病態モデルマウス / 分子ネットワーク
Outline of Research at the Start

心腎連関は加齢で増加するなど公衆衛生上の問題が大きいにもかかわらず、有効な治療法は存在しない。本研究では、複数の網羅的な遺伝子発現解析を連動することで、心腎連関病態をより反映した特性評価を行う。近年、ヒトの妊娠高血圧症候群(子癇前症)で心腎連関病態を呈することが報告され、また、犬やネコなどでも発症するなど、心腎連関はヒトに限らず、潜在的に畜産動物や愛玩動物にも広く認められる病態である可能性が示されつつある。本研究は、心腎連関の分子ネットワークの同定を通して心腎連関の発症の仕組みを紐解くことで、ヒトを含めた他の動物種にも応用可能な、心腎病態に対する予防・治療戦略に繋がる基盤研究である。

Outline of Annual Research Achievements

心腎連関は加齢で増加するなど公衆衛生上の問題が大きいにもかかわらず、有効な治療法は存在しない。本研究では、複数の網羅的な遺伝子発現解析を連動することで、心腎連関病態をより反映した特性評価を行うことを目的とした。近年、ヒトの妊娠高血圧症候群(子癇前症)で心腎連関病態を呈することが報告され、また、犬やネコなどでも発症するなど、心腎連関はヒトに限らず、潜在的に畜産動物や愛玩動物にも広く認められる病態である可能性が示されつつある。本研究は、心腎連関の分子ネットワークの同定を通して心腎連関の発症の仕組みを紐解くことで、ヒトを含めた他の動物種にも応用可能な、心腎病態に対する予防・治療戦略に繋がる基盤研究である。現時点で、心腎連関病態には適切な評価モデルも存在しないため、発症原因は未解明であり、有効な治療法も確立されていない。本研究では、心腎連関病態を呈するANSマウスを活用し、心臓や腎臓組織の遺伝子発現応答の変化と病態との因果関係について、遺伝子発現情報の網羅的なプロファイリングにより解析することを目的とした。
令和5年度では、心腎連関病態を呈するANSマウスを作製、ANSマウスの心臓や腎臓など、心腎連関の場である組織を採取し、ANSマウスのこれら臓器を用いたRNA-seq解析を進めた。また、心腎臓器連関の場である心臓と腎臓に加え、腎機能を担う糸球体について、マウス腎臓からの糸球体単離法を樹立、実施し、マウスから腎糸球体のみの単離法を確立した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

心腎連関マウス組織の多層的な遺伝子発現プロファイリング解析に向けて、マウスへの血圧上昇ホルモン(A)、片腎摘(N)、食塩水負荷(S)の処置を行うことでANSマウスを作出した。作出したANSマウスの心臓や腎臓について、RNA-seq解析にて、mRNAの発現情報の解読を進めている。

Strategy for Future Research Activity

翻訳の場であるリボソームに存在するmRNAの「翻訳情報」をRibo-seqで取得に向けて、心臓と腎臓の組織からのリボソームの分画の調製法を確立した。

Report

(3 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2024 2023 2022 2021

All Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 4 results) Presentation (8 results)

  • [Journal Article] Cardiorenal damages in mice at early phase after intervention induced by angiotensin II, nephrectomy, and salt intake2024

    • Author(s)
      Muromachi Naoto、Ishida Junji、Noguchi Kazuyuki、Akiyama Tomoki、Maruhashi Syunsuke、Motomura Kaori、Usui Joichi、Yamagata Kunihiro、Fukamizu Akiyoshi
    • Journal Title

      Experimental Animals

      Volume: 73 Issue: 1 Pages: 11-19

    • DOI

      10.1538/expanim.23-0071

    • ISSN
      0007-5124, 1341-1357, 1881-7122
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Apelin expression is downregulated in T cells in a murine model of chronic colitis2023

    • Author(s)
      Yamada D、Kojima Yi、Hosoya A、Suzuki、Watabe T、Inoue T、Tsugawa N、Asakawa T、Yonemoto Y、Onizawa M、Nemoto Y、Oshima S、Shimonaka M、Kuba Ki、Ishida J、Fukamizu A、Penninger JM、Watanabe M、Okamoto R、Nagaishi T
    • Journal Title

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      Volume: 647 Pages: 72-79

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2023.01.068

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Endothelial natriuretic peptide receptor 1 play crucial role for acute and chronic blood pressure regulation by atrial natriuretic peptide2022

    • Author(s)
      Tokudome T, Otani K, Mao Y, Jensen LJ, Arai Y, Miyazaki T, Sonobe T, Pearson JT, Osaki T, Minamino N, Ishida J, Fukamizu A, Kawakami H, Onozuka D, Nishimura K, Miyazato M, Nishimura H.
    • Journal Title

      Hypertension

      Volume: 79 Issue: 7 Pages: 1409-1422

    • DOI

      10.1161/hypertensionaha.121.18114

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Disruption of entire Cables2 locus leads to embryonic lethality by diminished Rps21 gene expression and enhanced p53 pathway2021

    • Author(s)
      Dinh Tra Thi Huong、Iseki Hiroyoshi、Mizuno Seiya、Iijima-Mizuno Saori、Tanimoto Yoko、..., Murata Kazuya、Muratani Masafumi、Ema Masatsugu、Kim Jun-Dal、Ishida Junji、Fukamizu Akiyoshi、Kato Mitsuyasu、Takahashi Satoru、Yagami Ken-ichi、Wilson Valerie、Arkell Ruth M、Sugiyama Fumihiro
    • Journal Title

      eLife

      Volume: 10

    • DOI

      10.7554/elife.50346

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 心腎関連モデルマウスの初期心腎障害の病理学的解析2023

    • Author(s)
      室町, 直人 , 石田, 純治 , 野口, 和之 , 深水, 昭吉
    • Organizer
      第96回日本生化学会大会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 心腎連関モデルマウスの初期病態へのヒスタミンH3アゴニストの作用2023

    • Author(s)
      室町直人 , 石田純治 , 野口和之 , 深水昭吉
    • Organizer
      2023年度日本生化学会関東支部例会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 発表標題心腎障害マウスにおける心血管系短期障害病態の解析2022

    • Author(s)
      野口 和之、石田 純治、室町 直人、金俊達、臼井 丈一、山縣 邦弘、深水 昭吉
    • Organizer
      第65回日本腎臓学会学術総会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 心腎連関モデルマウスの初期病態に対するヒスタミンH3アゴニストの検討2022

    • Author(s)
      室町直人、石田純治、野口和之、深水 昭吉
    • Organizer
      第65回日本腎臓学会学術総会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 心腎連関モデルマウスの初期病態に対するヒスタミンH3アゴニストの検討2022

    • Author(s)
      室町直人、石田純治、野口和之、深水 昭吉
    • Organizer
      第95回日本生化学会大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] マウス血漿中の遊離メチルアルギニン分析法の確立2022

    • Author(s)
      丸橋春介、加香孝一郎、加藤薫、室町直人、石田純治、深水 昭吉
    • Organizer
      第95回日本生化学会大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] Integrated experimental-theoretical approaches to decipher how H179Y substitution affects the biological functions of PRMT12022

    • Author(s)
      Yao Yuan, Jun-Dal Kim, Hiroaki Daitoku, Naoto, Muromachi, Koichiro, Kako, Junji, Ishida, Kowit Hengphasatporn , Yasuter, Shigeta, Akiyoshi Fukamizu
    • Organizer
      本生化学会関東支部例会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 高血圧妊娠胎仔FGRの遺伝子発現の特質解析2021

    • Author(s)
      石田純治
    • Organizer
      第94回 日本生化学会
    • Related Report
      2021 Research-status Report

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Published: 2021-04-28   Modified: 2024-12-25  

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