2020 Fiscal Year Research-status Report
Analysis for a role of vascular senescence in age-related disease
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19K08502
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| Research Institution | Kyoto Prefectural University of Medicine |
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Principal Investigator |
池田 宏二 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (90423871)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 血管老化 / 血管内皮細胞 / 脂肪細胞 / 代謝異常 / 細胞老化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
今年度は血管内皮細胞が脂肪細胞の早期老化・機能障害を引き起こすメカニズムであるSASPに関して詳細な解析を行った。SASP因子群の発現誘導にはIL-1aが重要な働きをしているとの報告があり、老化血管内皮細胞でもIL-1aの発現が著明に上昇していた。昨年は、血管内皮細胞SASPにおけるIL-1aの役割を検討するため、IL-1R antagonistを用いてIL-1のシグナルを阻害した。IL-1シグナルを阻害すると老化血管内皮細胞におけるSASP因子群の発現が総じて減少したことから、血管内皮細胞においてもIL-1がSASP因子群発現調節に重要な役割を果たすことがわかった。しかし、IL-1R antagonistはIL-1aおよびIL-1b両方のシグナルを阻害するため、今年度はIL-1aに対する特異的siRNAを用いて同様の実験を行った。その結果、IL-1aのノックダウンは、IL-1R antagonistと同様に老化血管内皮細胞におけるSASP因子群の発現を減少させることが明らかとなった。以上の結果から、老化血管内皮細胞によるSASPの上流にはIL-1aの活性化が重要であり、IL-1aの機能阻害が血管内皮SASPの抑制に有用である可能性が示唆された。
次にSASPを引き起こす老化関連分泌因子群の概要を明らかとするための実験を行った。細胞から分泌された因子群を含む培養上清を準備し、この上清中に含まれるタンパク質を質量分析解析によって解析・同定した（ショットガンセクレトーム解析）。その結果、培養上清中の1307種類のタンパク質の同定に成功した。若い血管内皮細胞と老化血管内皮細胞で培養上清中に含まれるタンパク質群の発現量を比較したところ380種類のタンパク質の発現量が変化していることが明らかとなった。今後は、これらデータをより詳細に解析して血管内皮SASP因子群の概要の解明を進める。
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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
予定していた実験は概ね遂行することができ、結果も得られている。
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| Strategy for Future Research Activity |
昨年度に実施したショットガンセクレトーム解析で得られたデータを解析することで、老化血管内皮細胞が分泌し、脂肪脂肪の早期老化・機能障害を引き起こす因子（群）の解明を目指す。今回の解析で培養上清中に含まれる1300種類以上のタンパク質を同定することができたが、その中には本来細胞外に分泌されない、細胞内に存在するはずのタンパク質が数多く含まれていた。これらタンパク質が単に死細胞に由来するバックグラウンドなのか、あるいはエキソソームなどを介して積極的に細胞から分泌されたものなのかを判別することは難しい。そこで今後は抗体マイクロアレイによる老化血管内皮SASP因子の解析を追加で実施する。有望な原因SASP因子が見つかれば、脂肪細胞をそれらSASP因子で刺激し、脂肪細胞の早期老化・機能障害が誘導されるかどうかを検証する。
加えてパラビオーシスモデルを解析し、老化血管内皮細胞による脂肪細胞の早期老化・機能障害が血液中を循環するSASP因子によって内分泌的に引き起こされるかどうかを検証する。
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Research Products
(2 results)
