2021 Fiscal Year Annual Research Report
敗血症増悪化に関わる遊離ヘムによる消化管上皮バリア機能障害機構の解明
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19K07359
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| Research Institution | Yasuda Women's University |
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Principal Investigator |
赤木 玲子 安田女子大学, 薬学部, 教授 (50150967)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
宮本 崇史 筑波大学, 医学医療系, 助教 (50740346)
井上 幸江 山陽小野田市立山口東京理科大学, 薬学部, 教授 (60159978)
北澤 健生 安田女子大学, 薬学部, 准教授 (70791490)
久保 貴紀 安田女子大学, 薬学部, 准教授 (90435751)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | タイトジャンクション / バリア障害 / 遊離ヘム / ヘムオキシゲナーゼ-1 (HO-1) / 一酸化炭素 / HSF1 / NRF2 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、消化管の出血に起因する遊離ヘム濃度の上昇がもたらすバリア障害の発症機序とそれに対するヘム分解系律速酵素ヘムオキシゲナーゼ(HO-1)誘導機構を、ヒト結腸癌細胞Caco-1を用いた敗血症モデルで解明することを目的としている。本研究過程で、細胞障害時におけるHO-1誘導の動物種による特異性について、誘導に関わる転写因子群の動態についても明らかにし報告した。2021年度に実施した研究成果は以下のとおりである。
1.HO-1によるバリア機能修復機構の解明
CRISPR-Cas9法でHO-1をノックアウトしたCaco-2-HO-1KOを作成した。moch細胞では、ヘム添加により回復を伴う一時的なバリア障害が認められ、Caco-2-HO-1KOでは著明なバリア障害から回復しなかった。複数のクローンを比較したところ、ヘムによるバリア障害レベルが異なる結果が得られたため、ヘム添加によるHO-1誘導の消失を指標に再クローン化した。本研究の仮説「COによるバリア調節機構」を解明するために、Caco-2にCO-releasing moleculesを添加したところ、ヘムによるバリア障害からの回復が改善された。バリア障害の原因分子を究明する目的で、Caco-2よりヘムアガロースを用いたアフィニティークロマトグラフィーにより、ヘミンにより特異的に溶出するタンパク質を抽出し、SDS-PAGEにより分画した。培養時に、ヘム生合成前駆体添加により減少し、ヘム生合成阻害剤添加により増加する複数のバンドを切り出し、質量分析計を用いた解析を行った。
2.HO-1のストレス誘導に関与する転写因子の結合領域の解明
敗血症等の酸化ストレス負荷時には個体レベルでは発熱を伴うため、両ストレスの同時負荷によるHO-1誘導動態を検討した結果、転写因子群の巧妙なクロストークにより調節されていることを解明し、報告した。
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Research Products
(6 results)
