2018 Fiscal Year Research-status Report
糖尿病網膜症における毒性アルデヒド-アクロレインの産生機構
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17K11442
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
村田 美幸 北海道大学, 医学研究院, 特任助教 (50423752)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
野田 航介 北海道大学, 医学研究院, 准教授 (90296666)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 眼細胞生物学 / 糖尿病網膜症 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
アクロレイン(ACR)は煙草などに含まれる高反応性の不飽和アルデヒドである。これまで外因性の毒性物質として知られていたが、近年、ポリアミンと呼ばれる生体内分子の酸化などにより内因性にも産生されることが明らかとなり、様々な疾患で注目されている。Vascular adhesion protein (VAP)-1は白血球接着分子およびアミン酸化酵素としての機能を有し、炎症と酸化ストレスの双方に関連する分子である。申請者らの予備検討により、糖尿病網膜症患者の硝子体においてACRとVAP-1が共に増加し、両者が正の相関を示すことが明らかになった。しかし、VAP-1がACR産生に関与するかは未だ不明である。本研究の目的は糖尿病網膜症におけるACR産生の機序を解明することである。
昨年度までに、組換えヒトVAP-1タンパク(rhVAP-1)がポリアミンの一種であるスペルミンを基質として過酸化水素とACRを生成することが明らかとなっている。本年度の研究により、培養ラット網膜血管内皮細胞TR-iBRB2にスペルミンを添加すると、ACR結合タンパクが増加するという結果を得た。また、VAP-1を過剰発現させたTR-iBRB2を腫瘍壊死因子（tumor necrosis factor, TNF）-αで刺激してVAP-1分泌を亢進させると、スペルミン添加による培養上清中のACR生成が増加した。さらに、TR-iBRB2へのACR添加により、抗酸化物質グルタチオンの減少と活性酸素種（reactive oxygen species, ROS）の増加がみられた。rhVAP-1とスペルミンの反応物を添加した場合も、同様にグルタチオンの減少とROSの増加が認められた。これらのことから、VAP-1がスペルミンを基質としてACRを生成し、網膜血管内皮細胞の酸化ストレスを亢進させることが示唆された。
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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
交付申請書に記載した平成30年度の研究実施計画のうち、「TR-iBRB2細胞における酸化ストレスの検討」については終了し、検討により学術的意義のある結果を得ていることから、おおむね順調に研究は進展していると自己評価するものである。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度は、肥満2型糖尿病モデル動物であるSpontaneously Diabetic Torii (SDT) fatty ラットを用いたin vivo解析を行う。 SDT fattyラットにおいて、血清中、硝子体および網膜中のACR結合タンパクとVAP-1を測定し、コントロールであるSprague-Dawley(SD)ラットとの比較を行う。さらに同ラットにおいて眼所見の精査および網膜と血漿中の酸化ストレスマーカーの測定をおこない、SDラットと比較する。もし何らかの変化が見られた場合、ACR阻害剤メスナを点眼、経口または静脈注射により投与し影響を解析する。
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| Causes of Carryover |
理由：平成３０年度の研究計画はTR-iBRB2細胞における酸化ストレスの検討であったが、順調に研究が行われ、予定よりも低額の研究費で計画遂行が可能であったため。
使用計画：令和元年度に計画している、SDT fatty ラットを用いたin vivo解析実験に使用する予定である。
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