2015 Fiscal Year Research-status Report
加齢による糖質コルチコイド合成系の変化と老化への影響の解析
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15K08286
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| Research Institution | Teikyo University |
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Principal Investigator |
安達 三美 帝京大学, 医学部, 准教授 (10323693)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 糖質コルチコイド / DNA損傷 / p38MAPK / GADD45A |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本申請のテーマは、加齢による糖質コルチコイド合成系の変化と老化への影響の解析である。平成27年度では、ヒト副腎皮質腫瘍細胞株H295R細胞に、エトポシドとH2O2を添加し、それぞれDNA損傷と酸化ストレスを引き起こした。その結果、ステロイド産生及び分泌が促進され、ステロイド合成系酵素の遺伝子発現の亢進が認められた。副腎皮質細胞における糖質コルチコイドの産生は、視床下部―脳下垂体前葉―副腎皮質の系で制御されている。下垂体より分泌される副腎皮質刺激ホルモン（ACTH）が、副腎皮質細胞のACTHの受容体（MC2R）と結合することのより、Gタンパク質の活性化→アデニル酸シクラーゼの活性化→cAMP合成の増加→PKAの活性化→ステロイド産生関連酵素の転写因子のリン酸化→→ステロイド合成の亢進が起こる。エトポシド添加により上昇するステロイド産生関連酵素の遺伝子発現及びステロイド合成は、PKAの阻害剤により抑制されず、p38MAPKの阻害剤により抑制されたことから、PKAを介さず、p38MAPKの系を介することが明らかになった。さらにストレスタンパク質であるGADD45Aの発現が亢進することに注目し、siRNAでノックダウンしたところ、エトポシド添加によるステロイド合成の活性化は、起こらなくなった。以上より、エトポシド添加によるステロイド合成系の亢進は、DNA損傷→GADD45A→p38MAPK活性化→→ステロイド合成系の亢進というメカニズムが考えられた。
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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
DNA損傷により、糖質コルチコイド産生が促進されるメカニズムの一端が明らかになったため、概ね順調に経過していると判断できる。
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| Strategy for Future Research Activity |
（１）DNAマイクロアレイ、次世代シークエンサー解析を行い、さらに詳細なメカニズムを解析する。
（２）H2O2添加による酸化ストレスを細胞に与えた際の、ステロイド合成系の活性化メカニズムについても解析する。
（３）老齢マウスや、様々なストレスを与えたマウスモデルを作成し、糖質コルチコイド合成能が上昇するか解析する。
（４）DNA損傷や酸化ストレスを与えた際に、ステロイド合成が促進される生理的な意義について細胞及び個体レベルで探索する。
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| Causes of Carryover |
本研究は、加齢による糖質コルチコイド合成系の変化と老化への影響の解析とし、まず、薬剤性細胞老化を引き起こすエトポシド（DNA損傷を誘導）とH2O2（酸化ストレス）を添加し、糖質コルチコイドの合成系の上昇を確認した、当初、メカニズムとして、SASP因子を想定し、解析したが、否定的な結果が得られた。また、ACTH-MC2Rの関与も否定的であった。そのため解析が振り出しに戻り、メカニズムのキーになる因子の発見が遅れた。キーになる因子のsiRNAやCRISPER-Cas9によるノックダウンを行い、DNAマイクロアレイや次世代シークエンサーによるRNAシークエンスを行う予定が本年度はできなかった。そのための費用が、未使用額になった。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
本年度の研究結果で、p38MAPKとGADD45Aの関与が示唆されたため、p38MAPKの阻害薬で処理した細胞と、GADD45Aのノックダウンした細胞のDNAマイクロアレイ解析を行うこととし、未使用額はその経費に充てることとしたい。
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