| Project/Area Number |
23K24793
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| Project/Area Number (Other) |
22H03536 (2022-2023)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2024)
Single-year Grants (2022-2023) |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 59040:Nutrition science and health science-related
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| Research Institution | Kagawa University |
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Principal Investigator |
平野 勝也 香川大学, 医学部, 教授 (80291516)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
倉原 琳 香川大学, 医学部, 准教授 (00341438)
橋本 剛 香川大学, 医学部, 助教 (80380153)
山下 哲生 香川大学, 医学部, 助教 (80444727)
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| Project Period (FY) |
2024-04-01 – 2027-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥17,290,000 (Direct Cost: ¥13,300,000、Indirect Cost: ¥3,990,000)
Fiscal Year 2026: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Fiscal Year 2025: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Fiscal Year 2024: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Fiscal Year 2023: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
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| Keywords | プロテイナーゼ活性化型受容体１ / インスリン抵抗性 / 老化 / インスリン分解酵素 / 廊下 / 凝固因子 / 受容体 / 遺伝子発現 / 貯蔵部作動性カルシウム流入 / マイクロアレイ解析 / RNA干渉法 / 血管内皮細胞 / 細胞間接着 / カルシウム |
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| Outline of Research at the Start |
凝固因子の細胞作用を担うプロテイナーゼ活性化型受容体１（PAR1）の老化促進因子としての役割を、培養細胞実験および動物実験を用いて明らかにし、凝固系およびPAR1の活性制御による新たな抗老化戦略を開発する。PAR1欠損マウスでは加齢に伴うインスリン抵抗性、活動性の低下、毛並みの劣化などの老化の進行が抑制されていることを見出している。凝固系とPAR1の新たな視点から老化を明らかにする研究である。
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| Outline of Annual Research Achievements |
１）細胞実験の実績：①継代培養により老化を誘導した内皮細胞において、老化マーカーのp16の発現および老化関連βガラクトシダーゼ活性の上昇を明らかにし、老化誘導の有効性を確認した。前年度明らかにした老化内皮細胞における貯蔵部作動性カルシウム流入活性の亢進の機序を明らかにするために、このカルシウム流入機構に関連することが報告されている５つの蛋白質（STIM1, STIM2, Orai1, Orai2, Orai3）の発現変化を、継代の浅い若年内皮細胞と比較を行った。STIM1については発現に変化がないことを明らかにした。引き続き解析を続ける。また、老化内皮細胞において脂肪滴が沈着することを初めて見出した。高脂肪食負荷時に認められる内皮細胞の脂肪滴沈着が内皮機能異常を引き起こすことが報告されており、老化内皮細胞で初めて見出した脂肪滴沈着の内皮機能に及ぼす影響を解析している。
２）動物実験の実績：凝固因子で活性化される細胞膜受容体PAR1を欠損するマウスでは、加齢に伴うインスリン抵抗性の発症、体重増加、毛並みの劣化が抑制されることを見出し、代謝関連の臓器である肝臓、脂肪組織、骨格筋のDNAマイクロアレイ解析によってインスリン分解酵素がPAR1を欠損するマウスで発現が高いことを明らかにしている。インスリン分解酵素のmRNA発現が、脳、肺、腎臓、肝臓、脂肪組織、骨格筋において発現が亢進することを定量的PCR解析により明らかにした。さらに、PAR1の発現を抑制させた内皮細胞においてインスリン分解酵素の蛋白質発現が変化することを見出し、加齢に伴うインスリン抵抗性の発症と内皮細胞のインスリン分解酵素の関連が示唆された。新奇物体認知機能検査の方法を確立し、予備的解析を行った。
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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
老化内皮細胞における脂肪滴沈着の発見は、貯蔵部作動性カルシウム流入活性の増強とともに、研究計画当初には予想していなかった結果であり、「人は血管から老いる」と言い古されている見解に科学的根拠を与えることにつながる研究成果を得ている。動物実験でも、着実に凝固因子と老化の関連を明らかにする知見を積み重ねている。
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| Strategy for Future Research Activity |
１）細胞実験の計画：①老化内皮細胞においてこれまでに明らかにした、細胞間接着の未熟化、貯蔵部作動性カルシウム流入活性の増強、脂肪滴沈着について、それぞれのメカニズムを明らかにするとともに、これらの事象の関連について明らかにし、内皮細胞の老化、血管の老化、人の老化の関連性の科学的根拠を明らかにする。脂肪滴の沈着は、細胞内サイクリックＡＭＰ濃度を高める処理によって軽減できることを見出しており、この処理の有無で、内皮細胞機能を解析し、脂肪滴沈着の機能的役割を明らかにする。②PAR1発現抑制によるインスリン分解酵素の蛋白質発現の低下の仕組みとインスリン抵抗性との関連を明らかにする。
２）動物実験の計画：①加齢性インスリン抵抗性ーインスリン分解酵素発現ープロテナーゼ活性化型受容体１の関連の解析を続ける。インスリン抵抗性に関わると報告されている慢性炎症を、代謝関連臓器において、病理組織解析、免疫組織化学解析、免疫蛍光染色などにより解析し、野生化型マウスとプロテイナーゼ活性化型受容体１欠損マウスで比較し、欠損マウスにおけるインスリン抵抗性発症抑制への関与を明らかにする。オープンフィールド試験・新奇物体認知試験を行い、野生型マウスと欠損マウスを比較し、プロテイナーゼ活性化型受容体１と認知症との関連性を明らかにする。細胞実験の結果を受けて、プロテイナーゼ活性化型受容体１を内皮細胞において欠損するマウスの開発を行い、加齢性インスリン抵抗性や認知症などの個体老化における内皮細胞のプロテイナーゼ活性化型受容体１の役割を明らかにする。
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