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Investigation of significance and pathophysiological role of iodothyronine deiodinases in the thyroid gland

Research Project

Project/Area Number 23K15410
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 54040:Metabolism and endocrinology-related
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

坂根 依利子  京都大学, 医学研究科, 客員研究員 (70781342)

Project Period (FY) 2023-04-01 – 2027-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2026: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2025: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2023: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Keywords甲状腺ホルモン脱ヨード酵素 / 甲状腺機能亢進症 / 成長ホルモン / 甲状腺ホルモン / 脱ヨード酵素 / グルココルチコイド
Outline of Research at the Start

脱ヨード酵素は、末梢組織において甲状腺ホルモン作用を調節する分子として認知されているが、我々の先行研究において甲状腺における分泌調節にも寄与することが示唆された。本研究では「甲状腺における」脱ヨード酵素の意義解明を目的とする。D2制御作用を既に見出しているリトドリンの投与、独自に開発した甲状腺機能亢進症マウスや成長ホルモン過剰発現マウスなど、多種多様なモデルを検証し、普遍的な現象であることを示す。さらに甲状腺特異的脱ヨード酵素ノックアウトマウスを作成・解析することで、生理的意義の解明に加え、各種モデル作成時に用いた処置を施した際の変化の観察を通じて、病態における位置付けをも明らかにする。

Outline of Annual Research Achievements

我々は独自のモデルとして肝臓特異的に脱ヨード酵素を過剰発現するマウスを開発し、このフェノタイプの解析から、末梢組織における脱ヨード酵素の甲状腺機能への影響として、D1はrT3のクリアランスと弱いながらT3への変換を行い、D2は細胞内のみならず体循環へもT3を供給し、D3はrT3を産生しながら甲状腺機能を低下させる、ことを明らかとしてきた。本研究では、このように末梢組織における甲状腺ホルモン作用調節に重要とされてきた脱ヨード酵素について、甲状腺ホルモン分泌およびその調節における生理的意義を解明し、各種疾患や病態における寄与も検証することを目的とする。脱ヨード酵素の研究について、末梢組織および下垂体、中枢神経系における意義解明は古くから行われてきたが、意外なことに甲状腺を対象とした解析は知る限りない。各種病態への「甲状腺における」脱ヨード酵素の影響を明らかにするべく、脱ヨード酵素が甲状腺において変化する処置をマウスに施し、甲状腺機能を始めとしたフェノタイプの解析を行うこととした。
我々は、甲状腺由来細胞株において成長ホルモンがD2発現を増加させることを報告しており、in vivoにおけるモデルとして、ハイドロダイナミック法を用いた成長ホルモン過剰発現マウスの作成に着手した。成長ホルモン補充療法においても見られる血中FT3/FT4比上昇を認めたが、意外なことに甲状腺ではD2でなくD3のmRNAの増加が見られた。再現性の確認を進めている。
また、我々のTSH過剰発現による甲状腺機能亢進症モデルマウスでは、甲状腺におけるD2 mRNA、D3 mRNAの増加が見られている。この意義を検証するため、各種抗甲状薬、D2増加作用のあるアドレナリン受容体作動薬であるリトドリン、β遮断薬、D2阻害作用のあるセフロキシムなどの投与を行うべく、条件検討を進めている。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

研究計画に従い、予定している実験及び必要な予備検討を進めている。

Strategy for Future Research Activity

成長ホルモンによる変化として意外かつ興味深い結果が出ており、甲状腺における成長ホルモン作用低下モデルも検討したいと考えている。

Report

(1 results)
  • 2023 Research-status Report
  • Research Products

    (1 results)

All 2023

All Presentation (1 results)

  • [Presentation] 既知化合物スクリーニングを基盤とした甲状腺ホルモン脱ヨード酵素の制御機構解明2023

    • Author(s)
      山内 一郎、坂根 依利子、須川 琢、伯田 琢郎、藤田 晴香、岡本 健太郎、田浦 大輔、植田 洋平、藤井 寿人、八十田 明宏、稲垣 暢也
    • Organizer
      第96回日本内分泌学会学術総会
    • Related Report
      2023 Research-status Report

URL: 

Published: 2023-04-13   Modified: 2024-12-25  

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