2011 Fiscal Year Annual Research Report
ストレスに対するホメオサーベイランスのダイナミクスと疾患制御
Project/Area Number |
22249025
|
Research Institution | University of Occupational and Environmental Health, Japan |
Principal Investigator |
田中 良哉 産業医科大学, 医学部, 教授 (30248562)
|
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
上田 陽一 産業医科大学, 医学部, 教授 (10232745)
河野 公俊 産業医科大学, 医学部, 教授 (00153479)
中村 利孝 産業医科大学, 医学部, 教授 (50082235)
|
Keywords | ストレス科学 / ホメオサーベイランス / 酸化ストレス / 生存脳 / 神経伝達物質 / 免疫伝達物質 / 免疫系 / 代謝系 |
Research Abstract |
生体は多様なストレスを受容し、生存に不可欠な種々の反応を視床下部を中心とした「生存脳の指令センター」を介して、生体の危機管理(ホメオサーベイランス)を行う。本研究では、(1)ストレスをセンシングして。生存脳の指令センター」ヘインプットするメカニズム、(2)「生存脳」から免疫系や代謝系ヘシグナルをアウトプットし、骨格、免疫系を含む全身組織を総動員するメカニズムの解明を目的とした。 平成23年度まで、ストレスセンシングからホメオサーベイランスへの制御システムを各々の系で関連付ける結果が得られた。即ち、疼痛・温度ストレスの視床下部諸核への入力系にバゾプレシン系やTRPチャネルが関与することを明らかにし、生存脳指令センターとして機能する事を解明した。また、酸化ストレスによるDNA損傷に関与する新規転写因子NFlBを同定し、入力異常の分子機構を解明した。一方、代表的な神経伝達物質であるドパミンは、D1様受容体を介して樹状細胞によるナイーブT細胞からTh17細胞への分化、及び、単球から破骨細胞への成熟を誘導し、生存脳から免疫、骨代謝系への出力経路に関与する事を解明した。さらに、力学的ストレスは、PPARγの亢進とTie-2などの血管関連分子抑制を介して、骨芽細胞分化を障害し、骨量低下をもたらす事を解明した。 平成24年度以降は、TRPV1およびTRPV4ノックアウトマウスやヌードマウス移植系を用い、多様なストレスの視床下部への入力情報伝達経路、分子解明を解明する。また、ドパミン等を媒介とする生存脳から骨格、免疫系への出力系が、間葉系幹細胞から骨芽細胞、骨髄幹細胞から破骨細胞、ナイーブT細胞からTh17,Tfh細胞への分化に及ぼす機構を解明する。以上、ストレスに対するホメオサーベイランスのダイナミズムを明らかにし、さらに、生存脳からの出力系の調整を介して免疫・代謝疾患等の制御への戦略を新たな観点から構築することをも目指す。
|
Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
ストレスをセンシングして「生存脳の指令センター」へインプットするメカニズムとして、疼痛ストレス・温度ストレスの入力系として生存脳の指令センターとして視床下部に着目し、ストレス受容におけるバゾプレシン系やストレスセンシングに重要なTRPチャネルの関与などを明らかにした。また、ストレスを視床下部へ伝達する際に生ずるDNA損傷や細胞増殖に及ぼす影響を解明した。一方、免疫系や代謝系ヘシグナルをアウトプットについては、ドパミンによるTh17細胞優位の免疫系の誘導機構、破骨細胞の成熟誘導など、及び、力学的ストレスによる骨代謝のバランス制御機構など新たなシグナルアウトプット経路を解明した。以上より、おおむね順調に進展していると考える。
|
Strategy for Future Research Activity |
平成24年度以降は、上記の目的達成のために下記を遂行し、生存脳(視床下部)におけるストレスに対するホメオサーベイランスのダイナミズムを解明し、生存脳から免疫・代謝系への出力経路を解明し、出力経路の調整を介して免疫疾患、代謝疾患等の制御への戦略を新たな観点から目指す。 (1)生存脳として機能する視床下部を中心とした情報伝達経路の解明(上田担当) バゾプレッシやオキシトシンのトランスジェニックラットを用いて、ストレスに対する視床下部-自律神経系・神経内分泌系の神経回路網の役割を解析する。また、TRPV1およびTRPV4ノックアウトマウスを用いて、慢性疼痛モデルを作成し、急性疼痛に対する反応と比較し、ストレスセンシングとしてのTRPチャネルの役割を検討する。 (2)酸化ストレスなどによるDNA損傷と概日リズム、細胞増殖に関する研究(河野担当) ヌードマウス移植系での細胞増殖と概日リズムを解析する。即ち、飼育環境照明を変えて細胞増殖、時計関連分子や標的分子の発現を検討し、マイクロアレイにてがん細胞の遺伝子発現を解析し、酸化ストレスとの関連を解明する。 (3)生存脳の出力系から骨・免疫系への情報伝達と病態形成機構の解明(田中担当) ドパミン、D1様受容体刺激・阻害薬を中心にT細胞や破骨細胞,間葉系幹細胞の分化系における「生存脳」からの出力経路を解明する。また、自己免疫モデルでも出力経路の解明,及び、それらの制御を介した免疫・代謝疾患等の制御への戦略を新たな観点から構築することをも目指す。 (4)力学的ストレス-生存脳-骨代謝調節軸に於ける情報伝達機構の解明(中村担当) レプチン-交感神経系、DC-STAMP、ephrinB2-Ephb4を介するシグナルについて、力学的ストレス下における、間葉系幹細胞から骨芽細胞への分化、破骨細胞、血管内皮細胞への分化をWnt/β-catehinシグナルやPTH/PTHrPシグナルの解析を中心に関連タンパクと遺伝子の変化を調べ、細胞間シグナルクロストークを解明する。
|
Research Products
(47 results)
-
-
-
-
-
[Journal Article] A JAK inhibitor tofacitinib regulates synovitis through inhibition of IFN-〓 and IL-17 production by human CD4+ T cells2012
Author(s)
Maeshima K, Yamaoaka K, Kubo S, Nakano K, Iwata S, Saito K, Ohishi M, Miyahara H, Tanaka S, Ishi K, Yoshimatsu H, Tanaka Y
-
Journal Title
Arthritis Rheum
Volume: (in press)
Peer Reviewed
-
-
-
[Journal Article] Golimumab, a human anti-TNF-α monoclonal antibody, injected subcutaneously every 4 weeks in Japanese patients with active rheumatoid arthritis in combination with methotrexate : results of the Phase 2/3, multicenter, randomized, double-blind, placebo-controUed GO-FORTH study through 24 weeks2012
Author(s)
Tanaka Y, Harigai M, Takeuchi T, Yamanaka H, Ishiguro N, Yamamoto K, et al
-
Journal Title
Ann Rheum Dis
Volume: (in press)
Peer Reviewed
-
-
-
[Journal Article] GABA is excitatory in adult vasopressinergic neuroendocrine cells2012
Author(s)
Haam, J., Popescu, IR., Morton, LA., Halmos, KC., Teruyama, R., Ueta, Y., Tasker, JG.
-
Journal Title
Journal of Neuroscience
Volume: (in press)
Peer Reviewed
-
[Journal Article] Induction of arginine vasopressin-enhanced green fluorescent protein expression in the locus coeruleus following kainic acid-induced seizures in rats2012
Author(s)
Ohno, M., Fujihara, H., Iwanaga, M., Todoroki, M., Katoh, A., Ohbuchi, T., Ishikura, T., Hamamura, A., Hachisuka, K., Ueta, Y.
-
Journal Title
Stress
Volume: (in press)
Peer Reviewed
-
-
[Journal Article] mtTFA regulates BCL2L1 gene expression and is a prognostic factor in serous ovarian cancer2012
Author(s)
Kurita, T., Izumi, H., Kagami, S., Kawagoe, T., Toki, N., Matsuura, Y, Hachisuga, T., Kohno, K.
-
Journal Title
Cancer Sci.
Volume: (in press)
Peer Reviewed
-
-
-
-
-
[Journal Article] Upregulation of arginine vasopressin synthesis in the rat hypothalamus after kainic acid-induced seizures2011
Author(s)
Iwanaga, M., Ohno, M., Katoh, A., Ohbuchi, T., Ishikura, T., Fujihara, H., Nomura, M., Hachisuka, K., Ueta, Y.
-
Journal Title
Brain Research
Volume: 1424
Pages: 1-8
Peer Reviewed
-
[Journal Article] Induction of Fos expression in the rat forebrain after intragastric administration of monosodium L-glutamate, glucose and NaCl2011
Author(s)
Otsubo, H., Kondoh, T., Shibata, M., Ueta, Y., Torii, K.
-
Journal Title
Neuroscience
Volume: 196
Pages: 97-103
Peer Reviewed
-
[Journal Article] Temporal profile of arginine vasopressin release from the neurohypophysis in response to hypertonic saline and hypotension measured using a fluorescent fusion protein2011
Author(s)
Yao, ST., Antunes, VR., Bradley, PM., Kasparov, S., Ueta, Y., Paton, JF., Murphy, D.
-
Journal Title
Journal of Neuroscience Methods
Volume: 201
Pages: 191-195
Peer Reviewed
-
[Journal Article] Angiotensin II type 1 receptor signaling regulates feeding behavior through anorexigenic corticotropin-releasing hormone in hypothalamus2011
Author(s)
Yamamoto, R., Akazawa, H., Fujihara, H., Ozasa, Y., Yasuda, N., Ito, K., Kudo, Y., Qin, Y., Ueta, Y., Komuro, I.
-
Journal Title
Journal of Biological Chemistry
Volume: 286
Pages: 21458-21465
Peer Reviewed
-
-
[Journal Article] Highly visible expression of an oxytocin-monomeric red fluorescent protein 1 fusion gene in the hypothalamus and posterior pituitary of transgenic rats2011
Author(s)
Katoh, A., Fujihara, H., Ohbuchi, T., Onaka, T., Hashimoto, T., Kawata, M., Suzuki, H., Ueta, Y.
-
Journal Title
Endocrinology
Volume: 152
Pages: 2768-2774
Peer Reviewed
-
[Journal Article] Possible contribution of pannexin channel to ATP-induced currents in vitro in vasopressin neurons isolated from the rat supraoptic nucleus2011
Author(s)
Ohbuchi, T., Yokoyama, T., Saito, T., Ohkubo, J., Suzuki, H., Ishikura, T., Katoh, A., Fujihara, H., Hashimoto, H., Suzuki, H., Ueta, Y.
-
Journal Title
Brain Research
Volume: 1394
Pages: 71-78
Peer Reviewed
-
-
[Journal Article] Allyl isothiocyanates and cinnamaldehyde potentiate miniature excitatory postsynaptic inputs in the sipraoptic nucleus in rats2011
Author(s)
Yokoyama, T., Ohbuchi, T., Saito, T., Fujihara, H., Minami, K., Nagatomo, T., Uezono, Y., Ueta, Y.
-
Journal Title
European Journal of Pharmacology
Volume: 655
Pages: 31-37
Peer Reviewed
-
-
[Journal Article] Similar changes of hypothalamic feeding-regulating peptides mRNAs and plasma leptin levels in PTHrP-, LIF-secreting tumors-induced cachectic rats and adjuvant arthritic rats2011
Author(s)
Suzuki, H., Hashimoto, H., Kawasaki, M., Watanabe, M., Otsubo, H., Ishikura, T., Fuiihara, H., Ohnishi, H., Onuma, E., Yamada-Okabe, H., Takuwa, Y., Ogata, E., Nakamura, T., Ueta, Y.
-
Journal Title
International Journal of Cancer
Volume: 28
Pages: 2215-2223
Peer Reviewed
-
[Journal Article] Transcriptional regulation of activating transcription factor 4 under oxidative stress in retinal pigment epithelial ARPE-19/HPV-16 cells2011
Author(s)
Miyamoto, N., Izumi, H., Bin, H., Miyamoto, R., Kondo, H., Tawara, A., Sasaguri, Y., Kohno, K.
-
Journal Title
Invest.Ophthalmol.Vis.Sci.
Volume: 52
Pages: 1226-1234
Peer Reviewed
-
[Journal Article] Quercetin induces the expression of Peroxiredoxins 3 and 5 via the Nrf2/NRF1 transcription pathway2011
Author(s)
Miyamoto, N., Izumi, H., Miyamoto, R., Kondo, H., Tawara, A., Sasaguri, Y., Kohno, K.
-
Journal Title
Invest.Ophthalmol.Vis.Sci.
Volume: 52
Pages: 1055-1063
Peer Reviewed
-
[Journal Article] Enhanced expression of nuclear factor I/B in oxaliplatin-resistant human cancer cell lines2011
Author(s)
Kashiwagi, E., Izumi, H., Yasuniwa, Y., Baba, R., Doi, Y., Kidani, A., Arao, T., Nishio, K., Naito, S., Kohno, K.
-
Journal Title
Cancer Sci.
Volume: 102
Pages: 382-386
Peer Reviewed
-
[Journal Article] Involvement of riboflavin kinase expression in cellular sensitivity against cisplatin2011
Author(s)
Hirano, G., Izumi, H., Yasuniwa, Y., Shimajiri, S., Wang, K.Y., Sasaguri, Y., Kusaba, H., Matsumoto, K., Hasegawa, T., Akimoto, M., Akashi, K., Kohno, K.
-
Journal Title
Int.J.Oncol.
Volume: 38
Pages: 893-902
Peer Reviewed
-
[Journal Article] Clinical usefulness of mitochondrial transcription factor A expression as a predictive marker in colorectal cancer patients treated with FOLFOX2011
Author(s)
Yoshida, Y., Hasegawa, J., Nezu, R., Kim, Y.K., Hirota, M., Kawano, K., Izumi, H., Kohno, K.
-
Journal Title
Cancer Sci.
Volume: 102
Pages: 578-582
Peer Reviewed
-
[Journal Article] Monocarboxylate transporters 1 and 4 are involved in the invasion activity of human lung cancer cells2011
Author(s)
Izumi, H., Takahashi, M., Uramoto, H., Nakayama, Y., Oyama, T., Wang, K.Y., Sasaguri, Y, Nishizawa, S., Kohno, K.
-
Journal Title
Cancer Sci.
Volume: 102
Pages: 1007-1013
Peer Reviewed
-
[Journal Article] Sasaguri, Y. : Histamine Deficiency Decreases Atherosclerosis and Inflammatory Response in Apolipoprotein E Knockout Mice Independently of Serum Cholesterol Level2011
Author(s)
Wang, K.Y., Tanimoto, A., Guo, X., Yamada, S., Shimajiri, S., Murata, Y., Ding, Y., Tsutsui, M., Kato, S., Watanabe, T., Ohtsu, H., Hirano, K., Kohno, K.
-
Journal Title
ATVB
Volume: 31
Pages: 800-807
Peer Reviewed
-
[Journal Article] Human mitochondrial transcription factor A functions in both nuclei and mitochondria and regulates cancer cell growth2011
Author(s)
Han, B., Izumi, H., Yasuniwa, Y, Akiyama, M., Yamaguchi, T., Fujimoto, N., Matsumoto, T., Wu, B., Tanimoto, A., Sasaguri, Y., Kohno, K.
-
Journal Title
Biochem.Biophys.Res.Commun.
Volume: 408
Pages: 45-51
Peer Reviewed
-
[Journal Article] Hollingsworth, M.A. : Overexpression of GalNAc-transferase GalNAc-T3 promotes pancreatic cancer cell growth2011
Author(s)
Taniuchi, K., Cerny, R.L., Tanouchi, A., Kohno, K., Kotani, N., Honke, K., Saibara, T.
-
Journal Title
Oncogene
Volume: 30
Pages: 4843-4854
Peer Reviewed
-
[Journal Article] Polypeptide N-acetylgalactos aminyltransferase 6 expression in pancreatic cancer is an independent prognostic factor indicating better overall survival2011
Author(s)
i, Z., Yamada.S., Inenaga, S., Imamura, T., Wu, Y, Wang, K.Y., Shimajiri, S., Nakano, R., Izumi, H., Kohno, K., Sasaguri, Y.
-
Journal Title
Br.J.Cancer
Volume: 104
Pages: 1882-1889
Peer Reviewed
-
-
-
[Journal Article] Similar changes of hypothalamic feeding-regulating peptides mRNAs and plasm leptin levels in PTHrP-, LIF-secreting tumors-induced cachectic rats and adjuvant arthritic rats2011
Author(s)
Suzuki H, Hashimoto H, Kawasaki M, Watanabe M, Otsubo H, Ishikura T, Fujihara H, Ohnishi H, Onuma E, Yamada-Okabe H, Takuwa Y, Ogata E, Nakamura T, Ueta Y
-
Journal Title
Int J Cancer.
Volume: 128
Pages: 2215-2223
Peer Reviewed
-
-
-
-
-