小胞体ストレス応答がインスリン抵抗性および動脈硬化形成に果たす役割の解明

2013 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 25860737
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 高 俊弘 東北大学, 国際高等研究教育機構, 助教 (70455781)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: インスリン抵抗性 / 動脈硬化 / 小胞体ストレス / 糖尿病

Research Abstract

本研究はインスリン抵抗性の形成や動脈硬化に代表される血管合併症の発症に果たす小胞体ストレス応答の役割を検討するのを目的にする。
WFS1欠損マウスを中心にした解析から、高脂肪食負荷後のインスリン抵抗性や動脈硬化モデルでも解析から小胞体ストレスタンパクWFS1がインスリン抵抗性や動脈硬化の発症・進展に及ぼす役割を検討し、新規予防・治療法の可能性を探ることである。
具体的に行った研究I）野生型とWFS1欠損マウスに高脂肪食を負荷し、代謝パラメータを測定し、糖負荷試験やインスリン負荷試験をおこない、耐糖能やインスリン感受性を解析する。肝臓と脂肪組織でのインスリン抵抗性の程度を評価し、代謝にかかわる種々の分子の発現変化や小胞体ストレスに関する分子遺伝子の変化について解析を行う。
２）WFS1欠損マウスにおける炎症による反応性血管内膜肥厚の検討を行い、肥厚部位での遺伝子発現について検討を行う。粥状動脈硬化モデルであるapoE欠損マウスと交配し、高コレステロール血症を背景にした粥状動脈硬化の進展におけるWFS１の役割を検討する。
３）骨髄移植を行い、血球細胞と血管細胞でのWFS1が動脈硬化に果たす役割をそれぞれ検討をする。具体的に、骨髄移植血管炎症性内膜肥厚と高コレステロール血症を背景にした粥状動脈硬化の進展いについて動脈硬化の定量を行い、評価をした。

Current Status of Research Progress

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

Reason

事前計画をしっかりし、研究資金の支持の下で、実験に使う試薬やマウスなど準備が完成してるおかげで、ほぼ研究計画通り順調に進んでいる。

Strategy for Future Research Activity

小胞体ストレス応答経路の中で、WFS1が主に果たすシグナールについて検討を行う。
１）WFS1欠損マウスについて薬物た食事、酸化ストレスや炎症高血糖、肥満を誘導し、それぞれの状況でインスリン抵抗性や反応性内膜肥厚の検討を行い、肝臓、脂肪、大動脈における生体内ストレス応答に関連する分子の発現の解析を行う。
２）各種培養細胞においてのストレス応答に関連する検討。インスリン抵抗性に関与する肝細胞、脂肪細胞、また動脈硬化形成に関与するマクロファジ、血管内皮細胞、血管平滑筋細胞を用いて詳細な分子メカニズムを検討する。各種細胞に小胞体ストレスや酸化ストレス、炎症、高血糖を誘導し、WFS１を中心とした細胞蛋白やｍRNAレベルで生体内ストレス応答についてsiRNAでWFS1をのノックダウンした状況で、マクロファジ、血管内皮細胞、血管平滑筋細胞を共同培養することで、動脈硬化に影響する各種細胞の相互作用について検討を行う。
３）アデノウィルスを用いてWFS１の過剰発現の検討。各種細胞においてWFS1の過剰発現によって肥満、糖尿病、動脈硬化形成におけるWFS1の解析を行う。