カルシトリオールの糖尿病性潰瘍患者の皮膚バリア機能の調節と創傷治癒に対する効果

2021 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 19K17819
• Research Institution: Juntendo University
• Principal Investigator: トルジージョ バレンテェン 順天堂大学, 大学院医学研究科, 博士研究員 (60833605)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: ケラチノサイト / カルシトリオール / タイトジャンクション / 糖尿病 / 皮膚バリア機能

Outline of Annual Research Achievements

正常ヒトケラチノサイトをカルシトリオールで刺激し、タイトジャンクション関連タンパク質の発現をリアルタイムPCRおよび免疫蛍光染色、ウェスタンブロットで解析した。その結果、カルシトリオールは抗菌ペプチドであるLL-37と比較してclaudin-4、claudin-7、occludinおよびZO-1の発現を大きく促進した。タイトジャンクションのバリア機能はCellZscopeを使用した経上皮電気抵抗によって測定した。カルシトリオールで刺激したケラチノサイトは、経上皮電気抵抗値の大幅な増加を示し、この結果から、カルシトリオールがタイトジャンクション関連タンパク質を誘導し、皮膚バリア機能を強化することが示唆された。カルシトリオールによるタイトジャンクション関連タンパク質の誘導における作用メカニズムを検討した結果、カルシトリオールはPKC、PI3K、GTP RAC-1 のリン酸化を大きく促進することが示唆された。糖尿病モデルマウスを用いて、リアルタイムPCR、ウェスタンブロット、免疫染色などの方法で、カルシトリオールによる皮膚バリア機能に対する役割の解析を行った。その結果、カルシトリオールはclaudin-4、claudin-7、occludinおよびZO-1の発現を大きく促進することが示唆された。また、カルシトリオールは刺糖尿病モデルマウスの経表皮水分蒸散量の大幅な下降を示し、皮膚バリア機能を改善した。以上の結果から、カルシトリオールがタイトジャンクション関連タンパク質を誘導し、皮膚バリア機能を強化することが示唆された。カルシトリオールによるタイトジャンクションの構造や創傷治癒の調節作用を理解することは、糖尿病を含む皮膚バリアを伴う疾患の新たな治療ターゲット探索への貢献となり得る。
原稿は準備中です。

Research Products

• [Journal Article] Keratinocytes: innate immune cells in atopic dermatitis. (2021)
  • Author(s): Chieosilapatham P, Kiatsurayanon C, Umehara Y, Trujillo-Paez JV, Peng G, Yue H, Nguyen HLT, Niyonsaba F.
  • Journal Title: Clinical and Experimental Immunology. Volume: 204 Pages: 296-309
  • DOI: 10.1111/cei.13575
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] The antimicrobial peptide human β-defensin-3 accelerates wound healing by promoting angiogenesis, cell migration, and proliferation through the FGFR/JAK2/STAT3 signaling pathway. (2021)
  • Author(s): Takahashi M, Umehara Y, Yue H, Trujillo-Paez JV, Peng G, Nguyen HLT, Ikutama R, Okumura K, Ogawa H, Ikeda S, Niyonsaba F.
  • Journal Title: Frontiers in Immunology Volume: 12 Pages: 1-17
  • DOI: 10.3389/fimmu.2021.712781
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Presentation] Antimicrobial peptide derived from insulin-like growth factor-binding protein 5 promotes diabetic wound healing by rescuing high-glucose-mediated dysfunction of keratinocytes. (2022)
  • Author(s): Yue H, Umehara Y, Trujillo Paez JV, Peng G, Nguyen HLT, Takahashi M, Ikutama R, Okumura K, Ogawa H, Ikeda S, Niyonsaba F.
  • Organizer: 30th KSID Annual Meeting.
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Effects of the antimicrobial peptide derived from insulin-like growth factor-binding protein 5 on skin barrier function: implication in atopic dermatitis treatment? (2022)
  • Author(s): Nguyen HLT, Trujillo Paez JV, Peng G, Yue H, Ikutama R, Takahashi M, Umehara Y, Okumura K, Ogawa H, Ikeda S, Niyonsaba F.
  • Organizer: 30th KSID Annual Meeting.
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] The active form of vitamin D, calcitriol, modulates the epidermal tight junction barrier function in diabetes. (2022)
  • Author(s): 1)Trujillo Paez JV, Nguyen HLT, Umehara Y, Yue H, Ikutama R, Takahashi M, Peng G, Ikeda S, Ogawa H, Okumura K, Niyonsaba F.
  • Organizer: 30th KSID Annual Meeting.
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] La catelicidina LL-37 y la vitamina D regulan las uniones estrechas en altas concentraciones de glucosa (Spanish) (2021)
  • Author(s): Trujillo Paez JV, Umehara Y, Ogawa H, Okumura K, Ikeda S, Niyonsaba F.
  • Organizer: XXIV Congreso Nacional de inmunologia
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Effect of the antimicrobial peptide derived from insulin-like growth factor-binding protein 5 on skin barrier regulation. (2021)
  • Author(s): Nguyen HLT, Trujillo Paez JV, Peng G, Yue, H, Ikutama R, Takahashi M, Umehara Y, Ogawa H, Ikeda S, Niyonsaba F.
  • Organizer: The 2021 Virtual Meeting of the Society for Investigative Dermatology.
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] The antimicrobial peptide AMP-IBP5 enhances the skin barrier function in human keratinocytes. (2021)
  • Author(s): Nguyen HLT, Trujillo Paez JV, Peng G, Yue H, Ikutama R, Takahashi M, Umehara Y, Ogawa H, Okumura K, Ikeda S, Niyonsaba F.
  • Organizer: The 120th Annual Meeting of the Japanese Dermatological Association.
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Effect of antimicrobial peptide AMP-IBP5 on the skin barrier function. (2021)
  • Author(s): Nguyen HLT, Trujillo Paez JV, Peng G, Yue H, Ikutama R, Takahashi M, Umehara Y, Ogawa H, Okumura K, Ikeda S, Niyonsaba F.
  • Organizer: The 70th Annual Meeting of the Japanese Society of Allergology.
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] A skin-derived antimicrobial peptide AMP-IBP5 regulates epidermal barrier function. (2021)
  • Author(s): Nguyen HLT, Trujillo Paez JV, Peng G, Yue H, Ikutama R, Takahashi M, Umehara Y, Ogawa H, Okumura K, Ikeda S, Niyonsaba F.
  • Organizer: The 46th Annual Meeting of the Japanese Society for Investigative Dermatology.
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Calcitriol, the active form of vitamin D, regulates epidermal tight junction barrier function in diabetes. (2021)
  • Author(s): Trujillo Paez JV, Nguyen HLT, Peng G, Yue H, Ikutama R, Takahashi M, Umehara Y, Ogawa H, Okumura K, Ikeda S, Niyonsaba F.
  • Organizer: The 46th Annual Meeting of the Japanese Society for Investigative Dermatology.
  • Int'l Joint Research