| Project/Area Number |
23K07989
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 54040:Metabolism and endocrinology-related
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
前田 法一 大阪大学, 大学院医学系研究科, 招へい教授 (30506308)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
西澤 均 大阪大学, 大学院医学系研究科, 寄附講座准教授 (20379259)
藤島 裕也 大阪大学, 大学院医学系研究科, 助教 (10779789)
福田 士郎 大阪大学, 大学院医学系研究科, 助教 (00896467)
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| Project Period (FY) |
2023-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2025: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
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| Keywords | アディポネクチン / T－カドヘリン / エクソソーム / 可溶型T-カドヘリン / T-カドヘリン |
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| Outline of Research at the Start |
脂肪細胞から特異的に分泌されるアディポネクチン（APN）は、膜タンパク質T-カドヘリン（T-cad）と結合することで、エクソソーム（Exo）の分泌を増加させることを近年明らかにし、この“APN/T-cad/Exoシステム”が多彩な保護作用を有するAPNの根幹的共通基盤となっている可能性を示した。またT-cadが細胞表面のみならず、可溶型T-cadとして血中に存在することも明らかにし、その生理的・病態的意義の解析を進めている。
本研究では、従来のホルモン・受容体の概念を超越した“APN/T-cad/Exoシステム”という新たな内分泌因子学を提唱し、治療医学の礎を築くことを主眼とする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
A. APN/T-cad/Exoシステムの解明とT-cadの発現調節機構
前年度に引き続き、各種T-cadherin（T-cad）発現細胞特異的な欠損マウスの検討により、特に血管内皮細胞のT-cadが血中APN濃度に最も強く影響することを明らかとした。さらに、transwell 上で極性培養したMDCK-Ⅱ細胞およびヒト血管内皮細胞（HUVEC）を用いて、T-cadは多量体APNをトランスサイトーシスさせることで、心筋や骨格筋細胞などの血管外組織への輸送を担う一方で、細胞内にエンドサイトーシスされたAPNの一部がライソゾームで分解されることを確認した。また、マウス血管内皮F2細胞の培養上清中のエクソソームからRNAを精製し、miRNAシークエンスを行った結果、APNの添加によりmiR-185-5pなどのmiRNAの有意な増加が認められ、これら発現増加したmiRNAの標的としてAMPK signaling pathwayが同定された。
B. 可溶型T-cadの生理的・病態的意義と機能解析
可溶型T-cadの由来細胞・臓器を探るため、A.で用いた各種T-cad発現細胞特異的欠損マウスを検討し、内皮細胞特異的にT-cadを欠損させた時に可溶型T-cad血中濃度が最も大きく低下することを見出した。また血管内皮細胞株へのインスリン添加で培地中sT-cad量が減少し、インスリン受容体阻害薬添加で増加したことから、血管内皮細胞から分泌される可溶型T-cadはインスリンシグナルによる制御を受けると考えられ、これを論文報告した(Okita et al. BBRC 2024)。
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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
特に大きな問題もなく、遺伝子改変マウスも樹立されており、細胞実験も当初の計画通り順調に進行している。
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| Strategy for Future Research Activity |
A. APN/T-cad/Exoシステムの解明とT-cadの発現調節機構
血管内皮細胞のT-cadがAPNの全身作用に及ぼす影響について、血管内皮細胞特異的Tcad欠損マウスとApoE欠損マウスとの交配を行い、粥状動脈硬化症を含む病態モデルでの検討を進める。また、in vivoにおいても、APNがエクソソームの質的変化に関与するかを検討するため、APN欠損マウスやヒトAPN過剰発現・トランスジェニックマウスの血漿からエクソソームを精製し、網羅的なmiRNA解析を実施する。さらに、現在はCre依存的に特定の細胞種が産生するエクソソームをルシフェラーゼ標識し、定量的評価を可能とするマウス（DIO-CD63・NanoLuc/mCherry flox KI）を独自に作製し、各種Creマウスとの交配を完了している。このマウスを活用し、さらにAPN欠損マウスやAPNトランスジェニックマウスと交配することで、特に血管内皮細胞由来のエクソソームが生体内でAPNによって制御されるかを検証する。
B. 可溶性T-cadの生理的・病態的意義と機能解析
引き続き、可溶型T-cadの生理作用探索と機能解析を行う。具体的には、可溶型T-cad過剰発現モデルで見られた膵β細胞増殖(Okita et al. iScience 2022)や圧負荷心不全モデルに対する保護効果(未発表)について、各種細胞株や初代培養を対象に、可溶型T-cadのbinding assayやクロスリンク法を用いた免疫沈降を行い、その受容体の同定を目指す。
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