2015 Fiscal Year Research-status Report
酸化ストレス制御因子による血管前駆細胞機能調節を介した血管内膜肥厚抑制機構
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15K19398
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| Research Institution | Showa University |
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Principal Investigator |
芦野 隆 昭和大学, 薬学部, 助教 (00338534)
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2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 動脈硬化 / 血管内膜肥厚 / 酸化ストレス / Nrf2 / 血管平滑筋細胞 / アポトーシス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
心血管疾患の引き金となる動脈硬化の抑制には、そのリスクファクターとなる酸化ストレスの制御が重要となる。これまで申請者は、酸化ストレス防御遺伝子群の発現を統合的に制御している転写因子Nrf2遺伝子の欠損により血管傷害後の内膜肥厚が増悪することを見出してきた。本研究は、Nrf2とその抑制性因子Keap1による血管内膜肥厚抑制機構のさらなる解明を目的としている。平成２７年度は、血管内膜肥厚中期段階である血管平滑筋細胞（VSMC）増殖期におけるNrf2の役割について以下の点を明らかにした。
１．血管傷害後のVSMCアポトーシス誘導におけるNrf2の役割
マウス大腿動脈にワイヤー傷害を施し、VSMCの増殖期である2週間後の血管組織におけるアポトーシス細胞をTUNEL染色により観察した。その結果、血管新生内膜層および中膜層にアポトーシス細胞が認められた。このアポトーシス細胞は、Nrf2が強発現している部位で多く認められ、さらに傷害血管においてKeap1の遺伝子発現が有意に減少していた。
２．VSMCアポトーシスにおけるKeap1の機能
培養ラット大動脈VSMCにKeap1 siRNAを処置することで、内在性Keap1の機能について検討を行った。その結果、Keap1のノックダウンにより、核内Nrf2の著明な増加と標的遺伝子NAD（P）Hキノンオキシドレダクターゼ１およびヘムオキシゲナーゼ-１の誘導が見られた。またKeap1ノックダウンVSMCは、細胞核の凝縮を引き起こし、アネキシン-Vの結合およびTUNEL染色陽性といったアポトーシスの所見を示した。
以上の結果から、Nrf2/Keap1システムは、血管傷害後のVSMCアポトーシスを制御することで、血管内膜肥厚を抑制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
研究初年度である本年度は、マウスの大腿動脈内皮剥皮モデルを用いて、血管傷害後の新生内膜形成中期における、Nrf2の役割について検討を行った。その成果として、血管傷害部位におけるVSMCのアポトーシスがNrf2の高発現と同部位で認められたことから、Nrf2がVSMCアポトーシスを調節している可能性をin vivoで示すことができた。さらに培養ラットVSMCが、Keap1ノックダウンによりアポトーシスを起こすことを明らかにした。
これらの発見は、これまで酸化ストレス防御による細胞保護および細胞死の抑制に作用すると考えられていたNrf2/Keap1システムが、血管傷害後の内膜肥厚を抑制し、血管組織の恒常性を維持するためにVSMCのアポトーシスを引き起こすことを示唆している。このアポトーシス誘導機能については、今後の課題であるが、現在まで順調に研究は進んでいるものと考える。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成２７年度の研究において、Nrf2/Keap1システムがVSMCアポトーシスを引き起こす可能性が示唆された。今後は、この結果をもとに、引き続きNrf2/Keap1システムによるVSMCアポトーシス誘導機序について、アポトーシス誘導経路（カスパーゼ活性化等）との関連性、およびNrf2標的遺伝子の関与について検討を行う。さらに、Nrf2遺伝子欠損マウスを用いて、血管傷害後のアポトーシスにNrf2が関与しているかin vivoにおける検討を行う。
また、新生内膜形成初期における単球/マクロファージの血管傷害部位への接着・遊走におけるNrf2の役割を明らかにするために、傷害血管における単球/マクロファージを染色し、野生型とNrf2遺伝子欠損マウスを比較する。さらに野生型およびNrf2遺伝子欠損マウスから単離した単球/マクロファージを用いて、細胞遊走アッセイや一酸化窒素合成酵素および炎症性サイトカインの遺伝子発現変動におけるNrf2の関与について検討を行う予定である。
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| Causes of Carryover |
研究課題申請時の計画に従い、消耗品の購入に助成金をあてていたが、購入物品の金額差により、若干の次年度繰越金がでてしまう結果となった。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
繰り越された研究費は少額であるため、次年度の消耗品購入費として繰り入れる予定である。
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