2021 Fiscal Year Research-status Report
Disruption of blood coagulation and fibrinolysis system by arsenic and elucidation of its possible mechanisms.
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20K12185
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| Research Institution | Tokyo University of Pharmacy and Life Science |
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Principal Investigator |
藤原 泰之 東京薬科大学, 薬学部, 教授 (40247482)
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2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | ヒ素 / 血液凝固線溶系 / 血管内皮細胞 / 血管周囲脂肪組織 / 動脈硬化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、ヒ素曝露によって引き起こされる血管内皮細胞機能障害機構の解明を目的とし、培養血管内皮細胞を用いて、亜ヒ酸およびその代謝物の曝露が線溶活性因子に及ぼす影響とその詳細なメカニズム解明を目指している。また、血管内皮細胞以外の血管平滑筋細胞や血球系細胞などにも焦点をあてるとともに、実験動物を用いた個体レベルでの検討も併せて行うことで、亜ヒ酸による血管毒性発現機構の解明研究に新しい展開をもたらすことを目的としている。
【2020年度】では、亜ヒ酸は血管内皮細胞に対してNrf-2/ARE経路の活性化を介して組織型プラスミノーゲンアクチベーター（t-PA）の産生を選択的に抑制し、その結果として液相のt-PA線溶活性を低下させること、また亜ヒ酸は、血管平滑筋細胞やマクロファージ様細胞に対しては、t-PAの阻害因子であるプラスミノーゲンアクチベーターインヒビター１（PAI-1）の発現を増加させることを明らかにした。
【2020年度】では、亜ヒ酸は血管平滑筋細胞の組織因子（TF）の発現増加を介して凝固活性を促進させることが示唆された。また亜ヒ酸によるPAI-1の発現増加へのNRF2経路の関与は認められなかったが、TFの発現増加には、Nrf-2/ARE経路の活性化が関与することが確認された。さらにマクロファージ様細胞においても、亜ヒ酸は、PAI-1およびTFの合成を促進させ、TFの発現にはやはりNrf-2/ARE経路の活性化が関与していることも確認された。
したがって、亜ヒ酸は血管構成細胞に対してそれぞれ異なった様式で線溶活性の低下や凝固活性の促進を引き起こすことが示唆された。今後、研究実施計画に従い、さらに研究を進める予定である。
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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
【2020年度】および【2021年度】の研究により、血管組織を構成している血管内皮細胞、血管平滑筋細胞およびマクロファージに対して亜ヒ酸がそれぞれ異なる様式で線溶活性の低下あるいは凝固活性の上昇を引き起こすことが示唆されるとともに、その毒性発現機能の一部を細胞培養系で明らかにすることができた。現在、実験動物（マウス）を用いた個体レベルでの検討も進めており、個体レベルでも亜ヒ酸曝露によりt-PAの産生・発現が低下することも確認できており、さらに詳細な検討を進めているところである。当初の計画より少し遅れている部分はあるものの、研究実施計画に従い、概ね順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
【2022年度】も研究実施計画に従い、以下の研究を推進していく予定である。
①マウスに亜ヒ酸を腹腔内あるいは飲水投与した後、胸腹部大動脈を摘出し、内膜の血管内皮細胞を含む画分を単離後、線溶関連遺伝子の発現変化等を検討し、個体レベルでの血管内皮細胞への亜ヒ酸の影響を培養細胞の結果と比較する。
②また、亜ヒ酸を投与したマウスの胸腹部大動脈から血管周囲脂肪組織(PVAT)を単離し、PVATにおける線溶関連遺伝子の発現における亜ヒ酸影響を検討する。これら検討により血管組織全への影響を把握することを目指す。
③亜ヒ酸は生体内でメチル化代謝を受けてモノメチルアルシン酸(MMA)やジメチルアルシン酸(DMA)に代謝される。そこで、これらの有機ヒ素化合物についても血管内皮細胞および血管組織への線溶系に及ぼす影響を亜ヒ酸と同様に検討する。
なお、得られた研究成果は国際学術誌並びに学会で積極的に発表を行う予定である。
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| Causes of Carryover |
次年度使用額が生じた理由： 次年度使用額（B-A）として、105,710円が発生した。これは、2021年度末に購入予定の物品が、納期の関係で次年度購入を余儀なくされたためである。
使用計画： 今年度（2022年度）に必要な物品を購入し、適切に使用する。
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Research Products
(6 results)
