血管神経ネットワーク形成におけるＣ型ナトリウム利尿ペプチドの意義解明

• Project Area: Vasculo-neural wiring and their interdependent crosstalk
• Project/Area Number: 23122525
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: National Cardiovascular Center Research Institute
• Principal Investigator: 岸本 一郎 独立行政法人国立循環器病研究センター, 病院, 医長 (80312221)
• Project Period (FY): 2011-04-01 – 2013-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2012)
• Budget Amount: ¥12,480,000 (Direct Cost: ¥9,600,000、Indirect Cost: ¥2,880,000); Fiscal Year 2012: ¥6,240,000 (Direct Cost: ¥4,800,000、Indirect Cost: ¥1,440,000); Fiscal Year 2011: ¥6,240,000 (Direct Cost: ¥4,800,000、Indirect Cost: ¥1,440,000)
• Keywords: シグナル伝達 / 生理学 / 生理活性 / 神経医学 / ナトリウム利尿ペプチド / サイクリックGMP / 後根神経節 / 感覚神経 / 血管内皮細胞 / 樹状突起

Outline of Annual Research Achievements

末梢感覚神経終末にCNP受容体(GC-B)が多量に発現することを証明されており、血管内皮細胞から分泌されたCNPが末梢神経に働くことが強く示唆されている。本研究で、後根神経節(DRG)細胞の初代培養系を確立し、これを用いてCNPを添加した後の神経軸索および樹状突起の伸長と形態を引き続き観察したところ、CNP添加細胞では対照に比較して明らかに神経線維数が増加しネットワーク構築が緻密となっていた。前年度に確立したEna/VASP蛋白リン酸化アッセイ法を用いてDRGにおけるCNPのEna/VASP活性に及ぼす効果を検討したところ、CNPは明らかにこの蛋白のリン酸化を亢進させており、神経線維伸長の機序としてこのアクチン再構築部位に会合する細胞骨格の重要因子を制御していることが示唆された。樹状突起棘にGC-Bとその下流エフェクターであるcyclic GMP-dependent protein kinase (cGKI)がともに局在していることから、CNPの作用としてGC-Bを活性化し細胞内cGMP濃度を上昇させた結果、cGKIによりリン酸化と活性化を受けたEna/VASPが局所的なアクチン動態を変化させ細胞骨格を変化させ、樹状突起形成や神経支配に効果を及ぼしていることが示唆された。次に、CNP遺伝子欠損動物における神経障害についてホルマリンアッセイを用いて痛み刺激に対する反応を、CNP遺伝子欠損マウスと野生型マウスで比較したところ、CNP遺伝子欠損マウスでは痛み刺激反応が低下しており、生体においてCNPが神経機能維持に必須であることが示されている。本研究で得られた以上の結果から、内皮細胞由来ペプチドであるCNPが、末梢神経のネットワーク構築・機能調節に及ぼす作用が示されており、血管系から神経系への調節因子としての重要な役割を担っていることが示唆された。

Research Progress Status

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Ghrelin Prevents Incidence of Malignant Arrhythmia after Acute Myocardial Infarction through Vagal Afferent Nerves (2012)
  • Author(s): Mao Y, Tokudome T, Otani K, Kishimoto I, Nakanishi M, Hosoda H, Miyazato M, Kangawa K
  • Journal Title: Endocrinology Volume: (in press) Issue: 7 Pages: 3426-3434
  • DOI: 10.1210/en.2012-1065
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Natriuretic peptide receptor guanylyl cyclase-A protects podocytes from aldosterone-induced glomerular injury (2012)
  • Author(s): Ogawa Y, Mukoyama M, Yokoi H, Kasahara M, Mori K, Kato Y, Kuwabara T, Imamaki H, Kawanishi T, Koga K, Ishii A, Tokudome T, Kishimoto I, Sugawara A, Nakao K
  • Journal Title: J Am Soc Nephrol Volume: 23:1198-1209 Issue: 7 Pages: 1198-1209
  • DOI: 10.1681/asn.2011100985
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] One dose of ghrelin prevents the acute and sustained increase in cardiac sympathetic tone after myocardial infarction (2012)
  • Author(s): Schwenke DO, Tokudome T, Kishimoto I, Horio T, Cragg PA, Shirai M, Kangawa K
  • Journal Title: Endocrinology Volume: 153(5) Issue: 5 Pages: 2436-2443
  • DOI: 10.1210/en.2011-2057
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Induced pluripotent stem cells generated from diabetic patients with mitochondrial DNA A3243G mutation (2012)
  • Author(s): J.Fujikura, M.Sone, K.Hosoda, K.Nakao, et al
  • Journal Title: Diabetologia Volume: (in press) Issue: 6 Pages: 1689-1698
  • DOI: 10.1007/s00125-012-2508-2
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Defining Patients at Extremely High Risk for Coronary Artery Disease in Heterozygous Familial Hypercholesterolemia (2012)
  • Author(s): Sugisawa T, Okamura T, Makino H, Watanabe M, Kishimoto I, Miyamoto Y, Iwamoto N, Yamamoto A, Yokoyama S, Harada-Shiba M
  • Journal Title: Journal of Atherosclerosis and Thrombosis Volume: 19 Issue: 4 Pages: 369-375
  • DOI: 10.5551/jat.11536
  • NAID: 130004444603
  • ISSN: 1340-3478, 1880-3873
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Ghrelin and cardiovascular diseases (2012)
  • Author(s): Kishimoto I, Tokudome T, Hosoda H, Miyazato M, Kangawa K
  • Journal Title: J Cardiology Volume: 59 Issue: 1 Pages: 8-13
  • DOI: 10.1016/j.jjcc.2011.11.002
  • NAID: 10019807283
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Natriuretic peptide system : an overview of studies using genetically engineered animal models (2011)
  • Author(s): Kishimoto I, Tokudome T, Nakao K and Kangawa K
  • Journal Title: FEBS Journal Volume: 278 Issue: 11 Pages: 1830-1841
  • DOI: 10.1111/j.1742-4658.2011.08116.x
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Roles of guanylyl cyclase-A signaling in the cardiovascular system (2011)
  • Author(s): Saito Y, Kishimoto I, Nakao K
  • Journal Title: Can J Physiol Pharmacol Volume: 89(8) Issue: 8 Pages: 551-556
  • DOI: 10.1139/y11-022
• [Journal Article] ナトリウム利尿ペプチドと肥満・インスリン抵抗性 (2011)
  • Author(s): 岸本一郎, 徳留健, 槇野久士, 寒川賢治
  • Journal Title: 実験医学増刊代謝・内分泌ネットワークと医薬応用 Volume: 29 Pages: 194-201
• [Journal Article] 内因性ナトリウム利尿ペプチドの虚血組織血管新生促進作用 (2011)
  • Author(s): 徳留健, 岸本一郎, 寒川賢治
  • Journal Title: 治療 Volume: 93 Pages: 686-688
  • NAID: 40018739233
• [Presentation] Cardiovascular Protective Roles of the Natriuretic Peptide System (2012)
  • Author(s): 岸本一郎
  • Organizer: 第76回日本循環器学会学術集会
  • Place of Presentation: 福岡国際会議場
  • Year and Date: 2012-03-17
• [Presentation] Cardiovascular significance of the natriuretic peptide sytem (2011)
  • Author(s): 岸本一郎
  • Organizer: 第16回世界心臓病学会議
  • Place of Presentation: ハイアットリージェンシーバンクーバー
  • Year and Date: 2011-07-26