2019 Fiscal Year Annual Research Report
温熱刺激がNrf2を活性化する新規機構の解明：がん性悪液質への温熱療法を見据えて
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17H04759
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| Research Institution | Nippon Sport Science University |
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Principal Investigator |
田村 優樹 日本体育大学, 体育学部, 助教 (20794978)
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2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 温熱刺激 / 悪液質 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
我々は、温熱刺激による骨格筋の質的変化について検討してきた。最近、温熱刺激による骨格筋の新たな質的変化として、温熱刺激が酸化ストレス応答性転写因子「Nrf2」を活性化することを見い出した。本研究では、温熱刺激がNrf2を活性化させる生理的意義・分子メカニズムを解明することで、温熱刺激およびNrf2の研究領域における新分野の開拓に挑むことが目的である。温熱刺激によるNrf2の活性化の意義を調べるために、Nrf2をノックダウンした骨格筋培養細胞を対象に温熱刺激を負荷した際の遺伝子発現の応答などを評価した。興味深いことに一部のNrf2標的遺伝子は、Nrf2をノックダウンしても温熱刺激による発現誘導が減弱されなかった。さらに、熱応答性の転写因子HSF1の標的遺伝子群がNrf2のノックダウンにより一層の活性化を認めた。さらにin silico解析により、Nrf2の標的遺伝子とHSF1の標的遺伝子は重複している可能性が示唆された。また、実験的にもNrf2とHSF1の相互補償システムの存在を明らかにした。これは、Nrf2をノックダウンしてもNrf2の標的遺伝子の発現誘導が完全に減弱しなかった理由を説明するものである。すなわち2019年度は温熱刺激によるNrf2の独特な活性化パターンとHSF1との機能的相互作用を明らかにした。また、臨床的応用として「がん悪液質」への温熱刺激の有用性を探るための試験を行った。骨格筋培養細胞とマウス大腸がん由来の培養細胞の共培養システムを構築し、温熱刺激の有用性を検討した。その結果、がん細胞との共培養により、骨格筋のタンパク質合成系の減弱が確認され、実際に培養細胞の直径は小さくなった。一方で、共培養中の温熱刺激への介入により、これらの負の影響が部分的に回復することが明らかとなった。本研究を通して温熱刺激の新しい応用方法の可能性が示唆された。
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| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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