2015 Fiscal Year Research-status Report
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26461345
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| Research Institution | Juntendo University |
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Principal Investigator |
荻原 健 順天堂大学, 医学部, 准教授 (60399772)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 膵島 / 炎症 / メチル化 / Set7/9 / iNOS / NF-κB |
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| Outline of Annual Research Achievements |
糖尿病は、膵β細胞機能不全によるインスリン分泌の低下が発症の要因となっている。糖尿病患者のオートプシーの解析では、膵島に免疫細胞の浸潤が確認されており、膵β細胞障害のメカニズムとして炎症の関与が想定されている。基礎研究では、サイトカイン刺激によりインスリン分泌不全・膵β細胞死が誘導されるとの報告がある。メチル化酵素Set7/9は炎症を司る転写因子NF-κBと結合し、炎症を制御することが報告され、なおかつSet7/9が膵島に豊富に発現することから、我々はSet7/9が膵β細胞の炎症を制御するとの仮説を立て、実験を施行した。
マウス膵β腫瘍株であるβTC3細胞をサイトカイン(IL-1β、TNF-α、INF-γ)で刺激したところ、NF-κBの標的遺伝子であるNos2の発現が増加し、Set7/9のノックダウンに伴い、サイトカイン応答性Nos2の発現が減弱した。また、Annexin5染色およびcleaved Caspase3で評価した結果、Set7/9ノックダウンにより、サイトカイン誘導性のアポトーシスが一部抑制された。免疫沈降法によりSet7/9が、NF-κBの構成因子であるp65と複合体を形成することを確認した。Set7/9はヒストン3蛋白内リジン4 (H3K4)のメチル化を介して、クロマチンの閉鎖構造を解除する役割があることから、ChIP解析を用いて、NF-κB標的遺伝子のプロモーター領域のH3K4メチル化を評価した。サイトカイン刺激によりNos2プロモーター領域のH3K4メチル化が増加し、Set7/9ノックダウンにより、その増加が抑制された。また、ChIP解析にて、Set7/9が上述の領域に結合することを確認した。以上より、Set7/9が膵島においてNF-κBと結合し、Nos2プロモーター領域のクロマチン構造を制御することで、炎症に関与することが示唆された。
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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
膵β細胞腫瘍株およびSet7/9ノックアウトマウスから採取した単離膵島を用いた解析により、メチル化酵素Set7/9が膵β細胞における炎症を制御するとともに、膵β細胞死にも関与する可能性が示唆された。我々が施行した更なる解析により、Set7/9がNF-κBとの結合を介して、NO産生酵素であるiNOSをコードするNos2遺伝子のクロマチン構造を制御することが明らかとなった。その詳細は昨年度、Journal of Biological Chemistry（doi : 10.1074/jbc.M115.661777.）に論文として報告した。一つの区切りとして、研究成果を論文として公表したことを鑑み、概ね順調に推移していると判断している。
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| Strategy for Future Research Activity |
タモキシフェン誘導性にSet7/9を膵β細胞特異的にノックアウトするマウスでは、野生型と比較して耐糖能が増悪することが報告された。Set7/9はPdx1との相互作用を介して、膵β細胞維持にも関与することから、Set7/9作用を亜急性に抑制することで、膵β細胞機能が障害されたと推察される。ただし、糖尿病発症の好発年齢が中高年であることを考慮すると、より長期的な評価が重要であると考えている。膵島炎症の影響がより顕著になると目される比較的高週齢の膵β細胞特異的Set7/9ノックアウトマウスを用いて耐糖能を評価し、更にはストレプトゾトシン誘導性に膵島炎症を惹起し、今後の解析を進める予定である。
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Research Products
(1 results)
