2013 Fiscal Year Annual Research Report
ゲノムワイド解析から同定した新規高血圧遺伝子：ATP2B1,LPIN1の機能解析
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25293196
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Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | Yokohama City University |
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Principal Investigator |
梅村 敏 横浜市立大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (00128589)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
水木 信久 横浜市立大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (90336579)
平和 伸仁 横浜市立大学, 市民総合医療センター, 准教授 (20315766)
岡 晃 東海大学, 付置研究所, 講師 (80384866)
谷津 圭介 横浜市立大学, 医学部, 助教 (10457856)
小林 雄祐 横浜市立大学, 医学(系)研究科(研究院), 客員研究員 (60612629)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | ATP2B1遺伝子 / LPIN1遺伝子 / 本態性高血圧 |
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| Research Abstract |
今回の科研費で全世界的にも確認されてきた高血圧関連遺伝子（ATP2B1,LPIN1）の機能を解明し、血圧上昇のメカニズムを明らかにして、臨床への応用を目指している。以下の２つを研究のテーマとした。
（１） ATP2B1遺伝子の全身ヘテロノックアウトマウス、及び遠位尿細管集合管特異的ノックアウトマウスを作製し、機能解析を行う
（２） LPIN1遺伝子の昇圧メカニズムの同定
（１）ATP2B1遺伝子の全身のヘテロノックアウトマウスは、通常状態においてコントロール群と比較して血圧が上昇していることが示され、そのメカニズムの一部にNOの産生障害が関連している事が示唆された。また、カルシウムホメオスタシスを担う遠位尿細管でのATP2B1遺伝子ノックアウトマウスの解析では、血圧への関与は少なく，カルシウム排泄・尿濃縮の調整に関与する可能性が示唆された。平成25年度では特に（１）の成果の一部として2014年Journal of Hypertensionに報告した。
（２）LIPIN1欠損マウス(fld/fld)と野生型(WT)および表現型が同一であるヘテロノックアウトマウス(fld/+)をコントロール群とし血圧およびホルモン採血や尿中カテコラミンを比較検討した。血圧はテイルカフ法（12-16週令）では、fld/fldマウスでfld/+マウスと比べて血圧の上昇を認め、脈拍は高い傾向を認めた。Radiotelemetry法（20週令）ではfld/fldマウスは血圧上昇傾向を呈した。また、通常食において、fld/fldマウスでは尿中ノルアドレナリンの有意な上昇を認めた。平成25年度はLPIN1遺伝子は交感神経活性を介し、高血圧の発症に関連する可能性を示した。
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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
それぞれの遺伝子欠損マウスの飼育、解析が順調に行えている。
そのため、ATP2B1遺伝子の全身ヘテロノックアウトマウスの解析結果の一部をJournal of Hypertension(Fujiwara A, et al. 2014)に報告できた。また、遠位尿細管集合管特異的ATP2B1遺伝子ノックアウトマウスに加えて、AQPをプロモーターとした集合管特異的ノックアウトマウスの作成に成功した。
従来より成功していたATP2B1遺伝子の血管内皮特異的ノックアウトマウス、血管平滑筋特異的ノックアウトマウスも解析に十分な飼育ができており、さらなる機能解析が期待できる。
および、LPIN1遺伝子の解析も平成26年度にその一部を報告できる目処がたっている。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成25年度は全身ヘテロノックアウトマウスの解析でATP2B1とNOの産生が生体内で関連していることを示した。しかしながら，ATP2B1とeNOSの相互作用はよくわかっていない．そのため，血管内皮特異的ATP2B1KOマウスを用いて，その血圧変化やメカニズムについてのさらなる研究を行っていく。遠位尿細管集合管特異的ノックアウトマウス、集合管特異的ノックアウトマウスをつかった研究では、カルシウム排泄のポンプ機能解明をおこなっていく。また、ATP2B1遺伝子は細胞内から細胞外へカルシウムイオンを排泄するPMCA1という蛋白をコードする遺伝子であるので、Ca拮抗薬を含む降圧薬への反応性に違いがあるかをヒト検体及び、血管平滑筋マウスにおいて解析を予定している。ATP2B1遺伝子の遺伝的バリエーションの情報を得ることは，患者の個人差に配慮したテーラーメード医療の応用が期待できる。さらにノックアウトマウスだけでなく、組織特異的過剰発現マウスを作成を予定している。
LPIN1遺伝子は従来はインスリン抵抗性による動脈硬化に関連するものであると推測していたが、平成25年度の結果では、交感神経活性を介した反応も高血圧の発症に関与している可能性が示唆された。脂肪移植を含めた解析をすることで、高血圧のおける脂肪細胞の関わりの機序解明をすすめていく。
上記を平成26年度以降で解析をすすめていく。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
購入物品の期間限定割引などで、当初の見積もりから差額750円が発生した。次年度に繰り越した。
ATP2B1遺伝子の組織特異的ノックアウトマウスの解析（全身ヘテロ、血管内皮特異的、遠位集合管特異的、集合管特異的、血管平滑筋特異的）を進めていく。また、血管内皮特異的遺伝子過剰発現マウスを作成していく。
LPIN1遺伝子の各種解析を予定している。
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Research Products
(4 results)
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[Journal Article] Impaired no production and increased blood pressure in systemic heterozygous atp2b1 null mice2014
Author(s)
Fujiwara A, Hirawa N, Fujita M, Kobayashi Y, Okuyama Y, Yatsu K, Katsumata M, Yamamoto Y, Ichihara N, Saka S, Toya Y, Umemura S.
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Journal Title
Jourenal of Hypertension
Volume: Published Ahead-of-Print
Pages: -
DOI
Peer Reviewed
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