2012 Fiscal Year Research-status Report
Ｎ－アセチルグルコサミン代謝によるマクロファージ機能制御と動脈硬化における役割
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24591117
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Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
北本 史朗 九州大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (00380436)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 動脈硬化 / マクロファージ / シグナル伝達 / 生体分子 / 糖鎖 |
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| Research Abstract |
本研究は、N-アセチルグルコサミン（GlcNAc）およびO結合型GlcNAc（O-GlcNAc）修飾によるマクロファージ（Mφ）の機能制御および動脈硬化の発生・進展における役割を解明することで、動脈硬化の新しい予防・治療法の確立に資することを目的としている。
平成24年度は主にin vitro実験を行った。培養Mφを薬理学的にGlcNAc、UDP-GlcNAc、グルコサミンあるいはO-GlcNAcase阻害剤PUGNAcで前処置することにより細胞内タンパク質のO-GlcNAc修飾を増加し、Mφ遊走能、コレステロール代謝能、コレステロール代謝関連因子（PPARγ、ABCA1、ABCG1等）発現、M1/M2型Mφマーカー・炎症性サイトカイン（iNOS、IL-1β、IL-6、Arg1、TNFα、MCP-1等）発現の評価を行った。また、必要に応じM1（IFNγ+ LPS）またはM2（IL4）刺激を同時に行った。その結果、GlcNAc、UDP-GlcNAc、PUGNAc処理によりM1型Mφマーカー・炎症性サイトカイン発現の減少とM2型Mφマーカー発現の増加を認めた。コレステロール代謝能、コレステロール代謝関連因子に関してはRAW264.7細胞においてABCA1発現増加や泡沫化抑制傾向を認めたが、初代培養 (マウス腹腔内および骨髄由来) Mφでは有意な差を認めなかった。但し、ウェスタンブロット法による評価では各処置によるO-GlcNAc修飾増加が不十分であった可能性を否定できなかった。また、O-GlcNAc転移酵素（OGT）過剰発現実験およびsiRNAによるO-GlcNAcaseの特異的発現抑制実験を実施し更なる検討を行った（進行中）。
以上、今年度の研究によりMφにおいて細胞内タンパク質のO-GlcNAc修飾は少なくともMφのM1型活性化を抑制し抗炎症的に働くことが示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
平成24年度においてOGT遺伝子過剰発現実験（OGT遺伝子過剰発現ベクターは作製済み）およびsiRNAによるO-GlcNAcaseの特異的抑制実験の結果を得る予定であったが、一般的にMφの遺伝子導入効率が非常に低いこともあり、これまで十分なOGT遺伝子過剰発現やO-GlcNAcase遺伝子発現抑制が得られなかったため、平成24年度中に結果を得ることができなかった。また、GlcNAc、UDP-GlcNAc、PUGNAcを用いた薬理学的実験でもO-GlcNAc修飾の増加が軽度にとどまり、年度内にO-GlcNAc修飾を受ける細胞内タンパク質の特定までには至らなかった。
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| Strategy for Future Research Activity |
GlcNAc、UDP-GlcNAc、PUGNAcを用いた薬理学的実験では、O-GlcNAc修飾の増加が不十分であった可能性を否定できず、今後、更に実験条件（薬剤濃度や処置時間）の至適化を試みる予定である。OGT遺伝子過剰発現実験およびO-GlcNAcase siRNA導入実験に関しては、これまで遺伝子導入法として脂質ベースの遺伝子導入試薬（Lipofectamine LTX、Lipofectamine RNAiMAX等）を使用していたが、その後の検討によりエレクトロポレーション法（Invitrogen, Neon transfection system）で遺伝子導入効率の改善が認められたため、今後は同法を用いて遺伝子導入実験は実施する方針である。また、平成25年度より当初の予定通り動脈硬化発症LDL受容体欠損マウスを用いた動物実験を実施することとしている。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
該当なし
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[Presentation] Chitinase Inhibitor, Allosamidin, Accelerates Atherosclerotic Lesions in Hyperlipidemic Mice by Influencing M1/M2 Polarization and Cholesterol Metabolism in Macrophages
Author(s)
Shiro Kitamoto, Kensuke Egashira, Toshihiro Ichiki, Xinbing Han, Shohei Sakuda, Kenji Sunagawa, William A Boisvert
Organizer
American Heart Association 2012 Scientific Sessions
Place of Presentation
Los angels, LA, USA
