Anti-inflammatory mechanisms via hyperpolarization-activated cyclic nucleotide-gated channel subtypes
Project/Area Number |
22K10169
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Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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Allocation Type | Multi-year Fund |
Section | 一般 |
Review Section |
Basic Section 57060:Surgical dentistry-related
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Research Institution | Okayama University |
Principal Investigator |
宮脇 卓也 岡山大学, 医歯薬学域, 教授 (00219825)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
樋口 仁 岡山大学, 大学病院, 准教授 (30423320)
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Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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Keywords | 過分極活性化環状ヌクレオチド依存性チャネル / 抗炎症作用 / サイトカイン / サイトカイ ン |
Outline of Research at the Start |
電位依存性チャネルのひとつである過分極活性化環状ヌクレオチド依存性チャネル(Hyperpolarization-activated cyclic nucleotide-gated channels: HCNチャネル)には、HCN1、HCN2、HCN3、およびHCN4のサブタイプがあり、それぞれ役割を有している。本研究では、マクロファージ様細胞におけるHCNチャネルサブタイプ遺伝子の発現を確認し、特定のHCNチャネルサブタイプ遺伝子をノックダウンすることで、HCNチャネル阻害薬(イバブラジンなど)による抗炎症作用がどのHCNチャネルサブタイプを介して、またどのような機序で関与しているかを調べる。
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Outline of Annual Research Achievements |
電位依存性チャネルのひとつである過分極活性化環状ヌクレオチド依存性チャネル(Hyperpolarization-activated cyclic nucleotide-gated channels: HCNチャネル)には、HCN1、HCN2、HCN3、およびHCN4のサブタイプがあることが知られている。本年度の研究では、培養したマウスマクロファージ様細胞(RAW264.7細胞)におけるHCNチャネルサブタイプの遺伝子発現を確認し、特定のHCNチャネルサブタイプ遺伝子をノックダウンすることで、HCNチャネル阻害薬(イバブラジン)による抗炎症作用がどのHCNチャネルサブタイプを介しているかを調べることを目的した。RAW264.7細胞からRNAを抽出し、逆転写反応により得られたcDNAを、HCNチャネルのサブタイプであるHCN1、HCN2、HCN3、およびHCN4の遺伝子(mRNA)発現を同定した結果、RAW264.7細胞にはHCNチャネルサブタイプのうちHCN2およびHCN3チャネル遺伝子が主に発現していることがわかった。さらに、LPSやイバブラジンの添加が、これらの遺伝子発現に影響がないことを確認した。次に、LPSを添加して培養したRAW264.7細胞に対して、イバブラジンを添加した場合の、炎症性メディエータ(TNFalpha, IL-6)の産生に対する影響を調べた結果、イバブラジンはこれらの炎症性メディエータの産生を抑制したが、HCN2チャネル遺伝子に対して特異的なsiRNAを導入して、HCN2チャネル遺伝子をノックダウンしたところ、炎症性メディエータ産生の抑制がリバースされたことから、HCNチャネル阻害薬(イバブラジン)の抗炎症作用はHCN2チャネルを介している可能性が示唆された。
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Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
培養したマウスマクロファージ様細胞(RAW264.7細胞)において、過分極活性化環状ヌクレオチド依存性チャネル(Hyperpolarization-activated cyclic nucleotide-gated channels: HCNチャネル)のサブタイプであるHCN1、HCN2、HCN3、およびHCN4のうち、どのサブタイプが発現しているかを同定すること、また、LPSによる刺激やHCNチャネル阻害薬の添加が、HCNチャネルサブタイプ遺伝子の発現に対してどのような影響があるかを調べること、LPSを添加して培養したRAW264.7細胞に対して、HCNチャネル阻害薬を添加することによる炎症性メディエータの産生に対する影響を調べ、その作用がどのHCNチャネルサブタイプを介しているかを調べることを計画した。その結果、RAW264.7細胞にはHCNチャネルサブタイプのうちHCN2およびHCN3チャネル遺伝子が主に発現していること、LPSやHCNチャネル阻害薬であるイバブラジンの添加は、これらの遺伝子発現に影響がないこと、LPSを添加して培養したRAW264.7細胞に対して、イバブラジンを添加した場合、炎症性メディエータであるTNFalphaや IL-6の産生は抑制されたが、HCN2チャネル遺伝子をノックダウンしたところ、これらの産生の抑制がリバースされたことから、HCNチャネル阻害薬の抗炎症作用はHCN2チャネルを介している可能性が示唆された。以上の研究成果から本研究は順調に進展しているといえる。
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Strategy for Future Research Activity |
これまでの研究で、HCNチャネル阻害薬(イバブラジン)が、HCNチャネルサブタイプであるHCN2チャネルを介して炎症性メディエータ(TNFalpha, IL-6)の産生を抑制し、抗炎症作用を有していることが示されたが、その機序については不明のままである。そこで、本申請者は、HCNチャネルが陽イオンチャネルであり、ナトリウムイオン以外にもカルシウムイオンが内向きに通過するため、HCNチャネル阻害薬(イバブラジン)がカルシウムイオンの通過を阻害している可能性が考えられる。そこで、今後の方針として、カルシウムイオンの動態を評価し、HCNチャネル阻害薬(イバブラジン)が、RAW264.7細胞内のカルシウムイオン動態に及ぼす影響について検討する。
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Report
(1 results)
Research Products
(1 results)