2018 Fiscal Year Research-status Report
RAGEによる視床下部の炎症調節機構とそれに伴う摂食、代謝への影響の解明
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18K16248
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| Research Institution | Hyogo Medical University |
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Principal Investigator |
小西 康輔 兵庫医科大学, 医学部, 講師 (90532367)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | RAGE / sRAGE / esRAGE / TNF-α / ADAM10 / MMP9 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
糖尿病患者では心筋梗塞、脳梗塞などの血管合併症が予後に大きく影響する。持続する高血糖が血管合併症の病因に深く関与することが推定されているが、その分子機序は明らかではない。本研究では、高血糖による細胞障害（糖毒性）にかかわる血管内皮の受容体receptor for advanced glycation endproducts (RAGE)が血管内皮の炎症を惹起し、またその炎症はRAGEの切断が誘導されるネガティブフィードバック系が存在すること、さらにその分子機序を初めて明らかにした。FASEB J. 2019 Mar;33(3):3575-3589.
上記研究ではアデノウイルスを用いた血管内皮へのRAGEの過剰発現により、炎症性サイトカインtumor necrosis factor-α(TNF-α)による炎症シグナルは亢進し、炎症機転が増幅された。一方血管内皮特異的にRAGEを過剰発現したトランスジェニックマウスにおいて、TNF-αなどによる炎症誘導は、RAGEの切断(shedding)を誘導した。TNF-αによるRAGE sheddingはJNK活性化によるマトリックスメタロプロテナーゼ(MMP)9と、小胞体ストレスにかかわるactivation transcription factor(ATF)4によるADAM10誘導により引き起こされることが明らかとなった。これらの結果は、持続する高血糖刺激が血管炎症を惹起し血管合併症発症に関与すること、さらに血管の炎症増幅がRAGE切断・放出により高血糖と炎症の悪循環にブレーキをかける仕組みが存在することとその詳細なメカニズムを示した成果で、極めて重要な知見と考えている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
本校では教育研究棟の建設及び施設移動のため、全講座において、約6か月間、動物実験を停止せざる負えなかった。その後、2018年4月より動物実験が再開となったが、モデルマウスは、凍結胚を起こすところから始めなければならなかった。まずは、実験群の作成（遺伝子的にホモのマウスの抽出）から行わなければならず、実験計画は計画より遅れている状況にある。
① RAGE Tg/Tgマウスにおける高脂肪食負荷時の視床下部炎症の評価
準備実験により、高脂肪食飼育時にRAGE Tg/Tgマウスでは野生型と比較して、摂餌量が低下し視床下部領域のミクログリア活性化が抑制されることを見出している。実験群作成後、この再現実験を行った。野生型またはRAGE Tg/Tgマウスを通常食または高脂肪食により既報(Monden M, Koyama H, et al: Diabetes 62: 478-489, 2013)に基づいて飼育し 、摂餌量、体重の測定と、PFA灌流固定後に脳組織を採取し、弓状核を中心とした視床下部領域の免疫組織学的解析を行った。視床下部領域におけるミクログリア(Iba1)の活性化を評価した。血管内皮にRAGEを過剰発現させたRAGE Tg/Tgマウスでは、野生型マウスと比較し、高脂肪食負荷による視床下部の炎症（ミクログリアの活性化）が抑制されていることを再確認できた。体重及び、摂餌量に関しては、計測はしているが、実施した群の数が少なく、現段階では、統計学的解析には至っていない。
② RAGE-/-マウスにおける高脂肪食負荷時の視床下部炎症の評価
RAGE発現のないRAGE-/-マウスを用いて、視床下部領域におけるミクログリア(Iba1)の活性化を評価した。血RAGE-/-マウスでは、野生型マウスと比較し、高脂肪食負荷による視床下部の炎症（ミクログリアの活性化）が抑制されていることを見出した。
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| Strategy for Future Research Activity |
RAGE Tg/Tgマウス及び、RAGE-/-マウスにおいて、野生型と比較した摂餌量、体重の推移に関する統計学的解析ができていないため、実験群を増やし、データを収集していく。また、免疫組織学的解析では、アストロサイト(GFAP)、RAGE、炎症性リガンド(TNFα、M-CSFなど)、炎症シグナル(p-JNK, c-Jun)について追加検討することで、モデルマウスごとの視床下部領域における炎症を評価する。さらに、摂食調節にかかわるPOMC・AgRPニューロンについても検討することで、RAGEによる視床下部の炎症の調節と摂食の関連性を検討していく予定である。
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Research Products
(1 results)
