Analysis of HIF-1 mediated energy metabolism during septic multiple organ dysfunction syndrome

2017 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 26462759
• Research Institution: Yokohama City University
• Principal Investigator: 山口 修 横浜市立大学, 大学病院, 准教授 (20174609)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 東條 健太郎 横浜市立大学, 医学部, 助教 (80737552) ; 柳 大介 横浜市立大学, 附属市民総合医療センター, 助教 (80638586) [Withdrawn] ; 倉橋 清泰 横浜市立大学, 附属市民総合医療センター, 准教授 (50234539) [Withdrawn]
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: 敗血症

Outline of Annual Research Achievements

昨年度までの研究によってLPS誘導性敗血症モデルマウスにおいて，肝障害及び腎障害が生じること．またそれに伴い，肺，肝臓の組織で６時間後に低酸素誘導性因子-1（HIF-1）のαサブユニットの増加が起こるものの，腎臓では変化がみられないこと，またHIF-1αタンパクレベルは２４時間後には通常程度のレベルまで戻ることが明らかになっていた．
これを踏まえて敗血症モデルマウスにおいて組織のHIFを増加させることがどのような影響をもたらすか明らかにするために，低酸素誘導性因子の分解を司るプロリルヒドロキシラーゼ（PHD）2のflox/floxマウスと上皮細胞特異的なサイトケラチン（CK）8-ERT2-creマウスをかけ合わせて上皮細胞特異的なPHD2ノックアウトマウスの作製を試みた．掛け合わせによりPHD2 (flox/flox)-CK8-ERT2-creマウスを得ることが出来た．
また，薬剤によりHIFを増加させることができるPHD2阻害薬の効果を培養細胞を用いて検討した．肺胞上皮細胞株MLE12に対して，FG-4592，BAY85-3934，GSK1278863の３種類のPHD2阻害薬を添加し２４時間の培養後にHIF-1αの定量を行った．いずれも大きくHIF-1αタンパクが増加することが明らかになった．
以上の結果から，敗血症モデルにおいて早期のタイミングでHIF-1の活性化が見られることが明らかになり，それを増強するような遺伝子改変動物及び薬理学的方法について検討を行い，その基盤となる成果を得ることができた．