2018 Fiscal Year Annual Research Report
Identification of susceptibility determinants against cadmium toxicity
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18H03382
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| Research Institution | Aichi Gakuin University |
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Principal Investigator |
佐藤 雅彦 愛知学院大学, 薬学部, 教授 (20256390)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
李 辰竜 愛知学院大学, 薬学部, 講師 (80581280)
徳本 真紀 愛知学院大学, 薬学部, 講師 (90614339)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | カドミウム / 腎毒性 / 感受性因子 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、カドミウム長期曝露マウスやヒト由来腎近位尿細管細胞を用いて、カドミウムの腎近位尿細管障害に対する新たな感受性決定因子を同定し、その分子メカニズムを明らかにすることを目的としており、この目的を達成するために、本年度はカドミウム曝露マウスの腎臓における活性変動転写因子の同定を行った。
C57BL/6J雌性マウスにカドミウム（300 ppm）含有餌を3ヶ月間自由摂取させた後、エーテル過麻酔下で採血し、腎臓を摘出した。腎機能の指標として血清中の尿素窒素（BUN）値とクレアチニン値を測定したところ、両値ともにカドミウム曝露による変動は認められず、腎機能は正常であった。
カドミウム曝露マウスの腎臓中でDNA結合活性が変動する転写因子をProtein/DNA ComboArrayキットを用いて網羅的に解析した。なお、Protein/DNA ComboArrayキットには、345種類の転写因子の結合オリゴが搭載されており、これら転写因子についてDNA結合活性を解析できる。対照群（コントロール群）と比べて2倍以上、あるいは1/2以下に変動した転写因子を変動因子とした。その結果、カドミウムによってDNA結合活性が上昇した転写因子は345種のうち、8種であった。一方、カドミウムによってDNA結合活性が低下した転写因子は16種であった。これら変動転写因子のうち、特に変動割合の高かったThy-1BP、Surf-2、MEF-1、RAR/DR-5、USF-1の5種の転写因子をカドミウム感受性候補転写因子とした。
以上の結果より、当初の研究計画通り、カドミウム曝露マウスの腎臓における活性変動転写因子を5種同定し、カドミウム感受性候補転写因子を見いだすことができた。
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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
本研究は、カドミウム長期曝露マウスやヒト由来腎近位尿細管細胞を用いて、カドミウムの腎近位尿細管障害に対する新たな感受性決定因子を同定し、その分子メカニズムを明らかにすることを目的としており、以下の研究を計画している。
１）カドミウム曝露マウスの腎臓における活性変動転写因子の同定、２）ヒト由来の腎近位尿細管細胞における活性変動転写因子およびその下流因子の同定、３）カドミウムによる腎近位尿細管障害に対する新たな感受性決定因子の役割の解明
カドミウム（300 ppm）含有餌を3ヶ月間自由摂取させたマウスの腎臓やヒト由来の腎近位尿細管細胞を用いて、カドミウムによって転写活性が変動する転写因子やその下流因子を同定する。さらに、変動した下流因子のうち、細胞内レベルの変動によって腎近位尿細管細胞の膜輸送機能に障害を与える下流因子を同定する。次に、カドミウムの腎近位尿細管機能障害に対する感受性決定因子の詳細な役割を解析する。以上の検討から、腎尿細管機能においてカドミウム慢性曝露に対する新たな感受性決定因子を特定する。
本年度は、カドミウム曝露マウスの腎臓における活性変動転写因子を5種同定し、カドミウム感受性候補転写因子を見いだすことができた。したがって、『１）カドミウム曝露マウスの腎臓における活性変動転写因子の同定』に関する成果を挙げることができ、おおむね順調に進展していると考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究は、カドミウム長期曝露マウスやヒト由来腎近位尿細管細胞(HK-2細胞)を用いて、カドミウムの腎近位尿細管障害に対する新たな感受性決定因子を同定し、その分子メカニズムを明らかにすることを目的としており、次年度以降も当初予定していた研究計画通りに進めて行く。
本年度は、カドミウム曝露マウスの腎臓における活性変動転写因子を5種同定し、カドミウム感受性候補転写因子を見いだすことができた。次年度は、研究計画通り、『２）ヒト由来の腎近位尿細管細胞における活性変動転写因子およびその下流因子の同定』を達成するために、本年度の研究で得られた5種のカドミウム感受性候補転写因子(Thy-1BP、Surf-2、MEF-1、RAR/DR-5、USF-1)について、カドミウムの感受性を調べるとともに、カドミウム感受性に関与する下流因子の同定を行う。
最終年度は、次年度の研究成果を基に、カドミウムの腎近位尿細管機能障害に対する感受性決定因子の詳細な役割をカドミウム長期曝露マウスやヒト由来腎近位尿細管細胞を用いて解析する。
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