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鉄イオン依存性尿細管細胞死における新規制御因子の機能解析

研究課題

研究課題/領域番号 19K07052
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分47030:薬系衛生および生物化学関連
研究機関東京女子医科大学

研究代表者

藤木 恒太  東京女子医科大学, 医学部, 助教 (80632504)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードストレス応答 / 尿細管細胞死 / 鉄依存性細胞死 / 尿細管細胞
研究開始時の研究の概要

尿細管細胞死は、外的ストレス依存的に腎障害が生じる場合に観察される現象であり、その理解は、腎障害の治療や予防にも繋がる重要な課題である。近年、尿細管細胞では特定の条件下で鉄依存性脂質酸化依存型細胞死フェロトーシスが惹起されうることが報告されたが、未だにその詳細は捉えきれていない。そこで、HK-2ヒト近位尿細管上皮細胞を用いて尿細管細胞におけるフェロトーシス誘導メカニズムの解析を目指す。

研究実績の概要

尿細管細胞死は、外的ストレス依存的に腎障害が生じる多くの場合に観察される現象であるため、その機序の解明は、腎障害の治療や予防にも繋がる重要な課題である。また、尿細管細胞では、近年、虚血性再灌流傷害によって腎障害が起きる場合、尿細管細胞では鉄依存性脂質酸化依存型細胞死フェロトーシスが惹起されうることが報告されたが、未だにその詳細を捉えきれていない。そこで、申請者は尿細管細胞におけるフェロトーシス誘導メカニズムを明らかにすべく、HK-2ヒト近位尿細管上皮細胞を用いてフェロトーシス誘導メカニズムの解析を行うことにした。
これまでに解析を行った結果、caspase阻害剤X処理時にフェロトーシス様HK-2細胞死が抑制される②caspase阻害剤X処理時に、細胞内の鉄イオン調整因子FTH1の発現量が増加する③FTH1をウエスタンブロット法を用いて検出すると、caspase阻害剤X処理時に、通常検出されるバンドに加え、低分子量側に新規のバンド(L-FTH1)が検出される④L-FTH1はferritinophagy必須因子NCOA4のsiRNA処理により、減少する⑤caspase阻害剤Xのフェロトーシス様細胞死抑制効果は細胞株依存性、血清依存性があることがわかった。また、⑥フェロトーシス様のHK-2細胞死を抑制する食品成分Yを同定し、食品成分Yは転写因子NRF2経路を介して抑制効果を発揮すること⑦食品成分Yは、脂質酸化が関与する細胞死・好中球ネトーシスを抑制することを明らかとした。一方、⑧食品成分Yは、ALK4/5経路、Notch1経路、Akt経路を介してカドミウム刺激依存的HK-2細胞死を抑制する⑨食品成分Yは銀ナノ粒子、高浸透圧、シスプラチン刺激依存的な尿細管細胞死は抑制しないことがわかった。このことから、食品成分Yは脂質酸化に起因する細胞死とカドミウム刺激による細胞死とで異なる機序を介して細胞死抑制効果を発揮する可能性が示された。今年度は食品成分Yに関する解析結果の論文化作業を行った。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

Caspase阻害剤Xの作用が細胞株や血清の有無に依存することから、実験の進行が難しくなった。一方で、フェロトーシス様HK-2細胞死を抑制する食品成分Yを同定したので、食品成分Yの解析を進行させることで、フェロトーシス様HK-2細胞死の分子基盤に迫ることを目指している。現在は、その解析結果を2報の論文にまとめる作業を行っており、1報はrevisionの過程である。

今後の研究の推進方策

食品成分Yの解析結果を2報の論文にまとめることを目指す。

報告書

(5件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2024 2023 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (10件) (うち招待講演 2件) 図書 (3件) 備考 (5件)

  • [雑誌論文] 令和5年度東京女子医科大学医学部・基礎系教室研究発表会(令和5年10月19日)2023

    • 著者名/発表者名
      藤木恒太, 田邊賢司, 鈴木翔大, 望月明, 望月牧子, 菅谷健, 溝口貴正, 伊藤素行, 石津綾子, 松岡雅人
    • 雑誌名

      東京女子医科大学雑誌

      巻: 93 号: 6 ページ: 123-127

    • DOI

      10.24488/jtwmu.93.6_123

    • ISSN
      0040-9022, 2432-6178
    • 年月日
      2023-12-25
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Replication stress increases mitochondrial metabolism and mitophagy in FANCD2 deficient fetal liver hematopoietic stem cells.2023

    • 著者名/発表者名
      Makiko Mochizuki-Kashio, Noriko Otsuki, Kota Fujiki, Sherif Abdelhamd, Peter Kurre, Markus Grompe, Atsushi Iwama, Kayoko Saito, Ayako Nakamura-Ishizu
    • 雑誌名

      Frontiers in Oncology

      巻: 13 ページ: 1108430-1108430

    • DOI

      10.3389/fonc.2023.1108430

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] 腎尿細管細胞死におけるNotch1およびALK4/5シグナル伝達系の関与:カドミウム毒性解明への展開2020

    • 著者名/発表者名
      藤木恒太
    • 雑誌名

      日本衛生学雑誌

      巻: 75 号: 0 ページ: n/a

    • DOI

      10.1265/jjh.20007

    • NAID

      130007958040

    • ISSN
      0021-5082, 1882-6482
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] カドミウム曝露により惹起される尿細管細胞死の分子基盤の解析2023

    • 著者名/発表者名
      藤木恒太、田邊賢司、鈴木翔大、望月明、望月牧子、菅谷健、溝口貴正、伊藤素行、石津綾子、松岡雅人
    • 学会等名
      令和5年度基礎系教室発表会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] カドミウム曝露により惹起されるヒト近位尿細管細胞死制御メカニズムの解析2023

    • 著者名/発表者名
      藤木恒太、田邊賢司、菅谷健、松岡雅人
    • 学会等名
      令和5年度「重金属等による健康影響に関する総合的研究」・研究成果発表会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] カドミウム曝露により惹起される尿細管細胞死の分子基盤の解析2023

    • 著者名/発表者名
      藤木恒太, 田邊賢司, 鈴木翔太, 望月明, 望月牧子, 菅谷健, 溝口貴正, 伊藤素之, 石津綾子, 松岡雅人
    • 学会等名
      第93回日本衛生学会学術総会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] カドミウム曝露により惹起されるヒト近位尿細管細胞死制御メカニズムの解析2023

    • 著者名/発表者名
      藤木恒太, 田邊賢司, 鈴木翔大, 望月明, 望月牧子, 菅谷健, 溝口貴正, 伊藤素之, 石津綾子, 松岡雅人
    • 学会等名
      第9回東京女子医科大学・早稲田大学研究交流セミナー
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] カドミウム曝露により惹起されるヒト近位尿細管細胞死制御メカニズムの解析2022

    • 著者名/発表者名
      藤木恒太, 田邊賢司, 菅谷健, 松岡雅人
    • 学会等名
      令和4年度「重金属等による健康影響に関する総合的研究」・研究成果発表会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 重金属ストレス応答についての解析2021

    • 著者名/発表者名
      藤木恒太, 松岡雅人
    • 学会等名
      第31回日本MRS年次大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 鉄イオン依存性細胞死フェロトーシスの作用機序について2021

    • 著者名/発表者名
      藤木恒太, 松岡雅人
    • 学会等名
      第23回環境ホルモン学会研究発表会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ALK4/5シグナル経路はerastinおよびカドミウム曝露によって惹起される尿細管細胞死を異なる下流因子を介して促進する2021

    • 著者名/発表者名
      藤木恒太, 菅谷健, 松岡雅人
    • 学会等名
      第15回臨床ストレス応答学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] カドミウムばく露による尿細管細胞死に対するALK4/5シグナル伝達経路の機能解析2020

    • 著者名/発表者名
      藤木恒太、松岡雅人
    • 学会等名
      メタルバイオサイエンス研究会2020
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 銀ナノ粒子曝露A549ヒト肺胞上皮腺がん細胞におけるオートファジー・リソソーム系阻害とTFEBおよび関連遺伝子発現抑制2019

    • 著者名/発表者名
      宮山貴光、藤木恒太、松岡雅人
    • 学会等名
      フォーラム2019:衛生薬学・環境トキシコロジー
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [図書] 令和5年度イタイイタイ病及び慢性カドミウム中毒に関する総合的研究(重金属等による健康影響に関する総合的研究)研究成果報告書2024

    • 著者名/発表者名
      (部分執筆)藤木恒太, 田邊賢司, 菅谷健, 松岡雅人
    • 総ページ数
      330
    • 出版者
      株式会社オーエムシー
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [図書] 総研紀要432024

    • 著者名/発表者名
      (部分執筆)藤木恒太, 田邊賢司, 菅谷健, 松岡雅人
    • 出版者
      東京女子医科大学総合研究所
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [図書] 令和4年度イタイイタイ病及び慢性カドミウム中毒に関する総合的研究(重金属等による健康影響に関する総合的研究)研究成果報告書2023

    • 著者名/発表者名
      (部分執筆)藤木恒太, 菅谷健, 望月明, 田邊賢司, 伊藤素行, 溝口貴正, 松岡雅人
    • 総ページ数
      227
    • 出版者
      株式会社オーエムシー
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [備考] 東京女子医科大学 研究データベース

    • URL

      https://gyoseki.twmu.ac.jp/twmhp/KgApp?kozac=C11100000000&year=2023

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [備考] 東京女子医科大学 研究データベース

    • URL

      https://gyoseki.twmu.ac.jp/twmhp/KgApp?kozac=C11100000000&year=2022

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [備考] 東京女子医科大学 研究データベース

    • URL

      https://gyoseki.twmu.ac.jp/twmhp/KgApp?kozac=C11100000000&year=2021

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [備考] 東京女子医科大学 研究データベース

    • URL

      https://gyoseki.twmu.ac.jp/twmhp/KgApp?kozac=C11100000000&year=2020

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [備考] 東京女子医科大学 研究データベース

    • URL

      https://gyoseki.twmu.ac.jp/twmhp/KgApp?kozac=C11100000000&year=2019

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2024-12-25  

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