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2013 Fiscal Year Research-status Report

ENaC制御因子を分子標的としたフラボノイドによる食塩感受性高血圧抑制機構の解明

Research Project

Project/Area Number 24590283
Research InstitutionKyoto Prefectural University of Medicine

Principal Investigator

新里 直美  京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (00237645)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 丸中 良典  京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (00127036)
細木 誠之  京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (30433254)
中島 謙一  京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (40398392)
宮崎 裕明  京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (30360027)
横山 紀子  京都府立医科大学, 医学部, 研究員 (40112958)
KeywordsENaC / 食塩感受性高血圧 / ケルセチン / フラボノイド
Research Abstract

我々は、これまでにDahl-salt sensitive rat (DSラット:高食塩食摂取で高血圧を発症するモデル動物)を用いて、高食塩食を摂取したときにアルドステロンに対する応答が破綻しており、血漿アルドステロン濃度が減少しているのに腎臓での上皮型Na+チャネル(ENaC)を介したNa+再吸収が亢進して、容量性高血圧を発症することを見出すとともに、フラボノイドがENaC遺伝子発現を抑制して食塩感受性高血圧発症(DS)ラットで血圧上昇を有意に抑制することを見出している.
本研究の目的は、食塩感受性高血圧発症の抑制に有効であることを見出したフラボノイドの一種であるケルセチンに注目し、その作用機序を解明することで食塩感受性高血圧の予防や治療に貢献することである.本研究では、ケルセチンの標的分子は、ENaCの活性化に関与するプロスタシンとENaCの発現に関与するRac1であるという研究仮説を立て、研究を進めている.皮質集合管主細胞では、アルドステロンはNa+再吸収を亢進することが知られている.現在までに、我々は、まずケルセチンがアルドステロンにより亢進したENaCを介するNa+再吸収を短時間で著しく抑制することを見出した.そのメカニズムとしてENaCの活性抑制やエンドサイトーシスの亢進が考えられる.そこで、ENaCの膜発現に対するケルセチンの効果を検討したところ、阻害されている可能性が示唆されており、ケルセチンによるNKCC活性化との関連性にも注目してさらに詳細に検討している.
一方で、我々はフラボノイドが食塩感受性高血圧を抑制するメカニズムとして、ケルセチンがNa+/K+ ATPaseの活性を直接阻害することによりナトリウム再吸収を抑制するメカニズムがあることを新たに見出しており、ENaCとNa+/K+ ATPaseへの詳細な影響についても検討している.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

本研究の目的は、食塩感受性高血圧発症の抑制に有効であることを見出したフラボノイドの一種であるケルセチンに注目し、その作用機序を解明することで食塩感受性高血圧の予防や治療に貢献することである.そこで、ケルセチンの標的分子は、ENaCの活性化に関与するプロスタシンとENaCの発現に関与するRac1であるという研究仮説を立て、研究を進めている.研究仮説で示したケルセチンの標的の1つとである、プロスタシンへの影響についての結果を得ており、さらに研究仮説で想定いなかった新たな標的としてNa+/K+ ATPaseを見出すことができているので、おおむね順調に進展していると考えている.

Strategy for Future Research Activity

今後は、研究仮説で想定したもう1つのケルセチンの標的であるRac1(small G protein)についての影響を詳細に検討し、最終的にケルセチンがどのようなメカニズムでNa+再吸収を制御しているのかについて統合的な結論が得られるように研究を進めていく予定である.

  • Research Products

    (10 results)

All 2014 2013

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (7 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Lowered extracellular pH is involved in the pathogenesis of skeletal muscle insulin resistance.2014

    • Author(s)
      Hayata H, Miyazaki H, Niisato N, Yokoyama N, Marunaka Y.
    • Journal Title

      Biochem Biophys Res Commun.

      Volume: 445 Pages: 170-174

    • DOI

      DOI: 10.1016/j.bbrc.2014.01.162

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Distinct Action of Flavonoids, Myricetin and Quercetin, on Epithelial Cl- Secretion: Useful Tools as Regulators of Cl- Secretion2014

    • Author(s)
      Hongxin Sun, Naomi Niisato, Kyosuke Nishio, Kirk L. Hamilton and Yoshinori Marunaka
    • Journal Title

      BioMed Research International

      Volume: in press Pages: in press

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A regulatory role of K(+)-Cl(-) cotransporter in the cell cycle progression of breast cancer MDA-MB-231 cells.2013

    • Author(s)
      Kitagawa M, Niisato N, Shiozaki A, Ohta-Fujimoto M, Hosogi S, Miyazaki H, Ichikawa D, Otsuji E, Marunaka Y.
    • Journal Title

      Arch Biochem Biophys.

      Volume: 539 Pages: 92-98

    • DOI

      DOI: 10.1016/j.abb.2013.06.014

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Involvement of p38 in ENaC surface expression by aldosterone2014

    • Author(s)
      Niisato N and Marunaka Y
    • Organizer
      The 134th Annual Meeting of the Pharmaceutical Society of Japan
    • Place of Presentation
      Kumamoto
    • Year and Date
      20140327-20140330
    • Invited
  • [Presentation] An essential role of p38 on ENaC trafficking in aldosterone-stimulated Na+ reabsorption in renal epithelial A6 cells2014

    • Author(s)
      Niisato N and Marunaka Y
    • Organizer
      The 91st Annual Meeting of the Physiological Society of Japan
    • Place of Presentation
      Kagoshima
    • Year and Date
      20140316-20140318
  • [Presentation] 上皮細胞膜コンダクタンス計測を基盤とする2014

    • Author(s)
      笹本浩平、新里直美、丸中良典
    • Organizer
      第91回日本生理学会
    • Place of Presentation
      鹿児島
    • Year and Date
      20140316-20140318
  • [Presentation] Quercetin diminishes the cAMP-stimulated Cl- secretion by blocking Na+, K+ -ATPase in epithelial cells2014

    • Author(s)
      Sun H, Niisato N, Marunaka Y.
    • Organizer
      The 91st Annual Meeting of the Physiological Society of Japan
    • Place of Presentation
      Kagoshima
    • Year and Date
      20140316-20140318
  • [Presentation] Cytosolic chloride ion is a key factor in lysosomal acidification and function of autophagy in human gastric cancer cell2014

    • Author(s)
      Hosogi S, Marunaka Y, Niisato N, Miyazaki H.
    • Organizer
      The 91st Annual Meeting of the Physiological Society of Japan
    • Place of Presentation
      Kagoshima
    • Year and Date
      20140316-20140318
  • [Presentation] p38MAPKを介するENaC膜発現制御機構の解明.2013

    • Author(s)
      新里 直美、丸中 良典.
    • Organizer
      膜シンポジウム2013.
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      20131107-20131108
  • [Presentation] ENaC細胞内動態の数理モデル構築による上皮Na+輸送制御機構解明.2013

    • Author(s)
      笹本浩平、新里直美、丸中良典
    • Organizer
      膜シンポジウム
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      20131107-20131108

URL: 

Published: 2015-05-28  

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