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紫外線暴露により水晶体で発現誘導されるOtx2の白内障発症における役割の解明

研究課題

研究課題/領域番号 19K07407
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49010:病態医化学関連
研究機関金沢医科大学

研究代表者

米倉 秀人  金沢医科大学, 医学部, 教授 (80240373)

研究分担者 佐々木 洋  金沢医科大学, 医学部, 教授 (60260840)
大塚 哲  京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (40360515)
池田 崇之  金沢医科大学, 医学部, 准教授 (00374942)
吉冨 泰央  金沢医科大学, 医学部, 講師 (80399039)
高辻 英仁 (齋藤)  金沢医科大学, 医学部, 助教 (40768959)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022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)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード白内障 / 水晶体 / 上皮間葉転換(EMT) / Otx2 / Decorin / トランスジェニックマウス / 紫外線
研究開始時の研究の概要

白内障は紫外線(UV)の関与が明らかになっているが、発症の分子機構の詳細は未だ不明である。本研究課題の問いは、生体にある水晶体はUV暴露によりどのような遺伝子発現変化が引き起こされ、それがどのように白内障発症につながるのか?である。
我々は、UV照射したマウス水晶体で転写因子Otx2の発現が誘導されること、Otx2過剰発現が水晶体上皮細胞の上皮間葉変換(EMT)を引き起こすことを見出した。
本研究では、Otx2の過剰発現がどのような白内障を引き起こすか、Otx2の発現を止めると白内障の発症が抑えられるかを個体レベルで明らかにする。

研究成果の概要

白内障の発症には紫外線(UV)が関係していることが知られているが、その分子機構はまだ十分解明されていない。我々のこれまでの研究で水晶体へのUV照射が水晶体上皮細胞に転写因子Otx2の発現を誘導することを見出した。本研究では、UVに暴露された水晶体でOtx2の誘導をはじめとして、どのような遺伝子発現の変化が起こり、それがどのように白内障につながるのかを個体レベルで明らかにするため、マウスモデルを用いて(1)UV照射によるOtx2誘導を介した白内障発症の分子機構と(2)プロテオグリカンの一種であるDecorinによる白内障発症への影響の解明を目指した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

白内障は主要な失明原因であるが、人工レンズへの置き換え以外、いまだその根本的な治療方法は確立していない。眼の水晶体への紫外線暴露が白内障を引き起こすことが示されているがその過程にかかわる遺伝子や白濁に至る分子メカニズムは不明である。我々はin vivoおよびin vitroで水晶体上皮細胞が紫外線暴露を受けるとOtx2の発現を誘導し、このOtx2の発現上昇が水晶体の上皮間葉変換(EMT)の引き金になることを見出した。それに対し、decorinはEMTを抑制することを見出した。これらの分子機構の解明はUV照射による白内障発症および進行を防ぐ方法の確立につながるものと期待される。

報告書

(5件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 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

    (25件)

すべて 2023 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 3件、 査読あり 10件、 オープンアクセス 10件) 学会発表 (13件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Transthyretin Is Commonly Upregulated in the Hippocampus of Two Stress-Induced Depression Mouse Models2023

    • 著者名/発表者名
      Saito-Takatsuji Hidehito、Yoshitomi Yasuo、Yamamoto Ryo、Furuyama Takafumi、Ishigaki Yasuhito、Kato Nobuo、Yonekura Hideto、Ikeda Takayuki
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 24 号: 4 ページ: 3736-3736

    • DOI

      10.3390/ijms24043736

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Role of Decorin in the Lens and Ocular Diseases2022

    • 著者名/発表者名
      Kubo Eri、Shibata Shinsuke、Shibata Teppei、Sasaki Hiroshi、Singh Dhirendra P.
    • 雑誌名

      Cells

      巻: 12 号: 1 ページ: 74-74

    • DOI

      10.3390/cells12010074

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Role of Decorin in Posterior Capsule Opacification and Eye Lens Development2021

    • 著者名/発表者名
      Shibata Shinsuke、Shibata Naoko、Ohtsuka Satoshi、Yoshitomi Yasuo、Kiyokawa Etsuko、Yonekura Hideto、Singh Dhirendra P.、Sasaki Hiroshi、Kubo Eri
    • 雑誌名

      Cells

      巻: 10 号: 4 ページ: 863-863

    • DOI

      10.3390/cells10040863

    • 関連する報告書
      2021 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] Protective Effects of Collagen Tripeptides in Human Aortic Endothelial Cells by Restoring ROS-Induced Transcriptional Repression2021

    • 著者名/発表者名
      Saito-Takatsuji Hidehito、Yoshitomi Yasuo、Ishigaki Yasuhito、Yamamoto Shoko、Numata Noriaki、Sakai Yasuo、Takeuchi Masayoshi、Tomosugi Naohisa、Katsuda Shogo、Yonekura Hideto、Ikeda Takayuki
    • 雑誌名

      Nutrients

      巻: 13 号: 7 ページ: 2226-2226

    • DOI

      10.3390/nu13072226

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] EPAC2 acts as a negative regulator in Matrigel-driven tubulogenesis of human microvascular endothelial cells2021

    • 著者名/発表者名
      Ikeda Takayuki、Yoshitake Yoshino、Yoshitomi Yasuo、Saito-Takatsuji Hidehito、Ishigaki Yasuhito、Yonekura Hideto
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 11 号: 1 ページ: 19453-19453

    • DOI

      10.1038/s41598-021-98906-9

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Emerging Role of AP-1 Transcription Factor JunB in Angiogenesis and Vascular Development2021

    • 著者名/発表者名
      Yoshitomi Yasuo、Ikeda Takayuki、Saito-Takatsuji Hidehito、Yonekura Hideto
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 22 号: 6 ページ: 2804-2804

    • DOI

      10.3390/ijms22062804

    • 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
  • [雑誌論文] CX3CR1?CD8+ T cells are critical in antitumor efficacy but functionally suppressed in the tumor microenvironment2020

    • 著者名/発表者名
      Yamauchi Takayoshi、Hoki Toshifumi、Oba Takaaki、Saito Hidehito、Attwood Kristopher、Sabel Michael S.、Chang Alfred E.、Odunsi Kunle、Ito Fumito
    • 雑誌名

      JCI Insight

      巻: 5 号: 8

    • DOI

      10.1172/jci.insight.133920

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Role of Arginine Methylation in Alternative Polyadenylation of VEGFR-1 (Flt-1) pre-mRNA2020

    • 著者名/発表者名
      Ikeda Takayuki、Saito-Takatsuji Hidehito、Yoshitomi Yasuo、Yonekura Hideto
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 21 号: 18 ページ: 6460-6460

    • DOI

      10.3390/ijms21186460

    • 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
  • [雑誌論文] Amino Acids Enhance Polyubiquitination of Rheb and Its Binding to mTORC1 by Blocking Lysosomal ATXN3 Deubiquitinase Activity2020

    • 著者名/発表者名
      Yao Yao、Hong Sungki、Ikeda Takayuki、Mori Hiroyuki、MacDougald Ormond A.、Nada Shigeyuki、Okada Masato、Inoki Ken
    • 雑誌名

      Molecular Cell

      巻: 80 号: 3 ページ: 437-451

    • DOI

      10.1016/j.molcel.2020.10.004

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Metformin Mitigates DPP-4 Inhibitor-Induced Breast Cancer Metastasis via Suppression of mTOR Signaling2020

    • 著者名/発表者名
      Kawakita Emi、Yang Fan、Kumagai Asako、Takagaki Yuta、Kitada Munehiro、Yoshitomi Yasuo、Ikeda Takayuki、Nakamura Yuka、Ishigaki Yasuhito、Kanasaki Keizo、Koya Daisuke
    • 雑誌名

      Molecular Cancer Research

      巻: 19 号: 1 ページ: 61-73

    • DOI

      10.1158/1541-7786.mcr-20-0115

    • 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] うつモデルマウスの脳海馬で発現変動する遺伝子の探索と役割の解明2022

    • 著者名/発表者名
      高辻英仁, 吉冨泰央, 池田崇之, 山本 亮, 加藤伸郎, 米倉秀人
    • 学会等名
      第39回分子病理研究会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 発生期の血管管ネットワーク形成におけるTip cell転写因子JunBの役割とその制御因子の探索2022

    • 著者名/発表者名
      吉冨 泰央, 高辻 英仁, 池田 崇之, 米倉秀人
    • 学会等名
      第62回日本先天異常学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] EPAC2はヒト微小血管内日細胞の管腔形成において負の制御因子として働く2022

    • 著者名/発表者名
      池田崇之, 吉竹佳乃, 吉冨泰央, 高辻英仁, 石垣靖人, 米倉秀人
    • 学会等名
      第95回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] HL-1マウス心房筋細胞における自動能機序と早期後脱分極の発生2022

    • 著者名/発表者名
      九田裕一, 倉田康孝, 池田崇之, 谷田 守, 津元国親, 芝本利重, 米倉秀人
    • 学会等名
      第31回日本病態生理学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Decorin過剰発現がマウス水晶体組織に与える影響2021

    • 著者名/発表者名
      柴田伸亮, 柴田奈央子, 柴田哲平, 石田秀俊, 吉冨泰央, 大塚 哲, 清川悦子, 米倉秀人, 佐々木洋, 久保江理
    • 学会等名
      第125回日本眼科学会総会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] HL-1細胞におけるIK1電流の解析と発現制御2021

    • 著者名/発表者名
      九田裕一, 倉田康孝, 池田崇之, 谷田 守, 津元国親, 芝本利重, 米倉秀人
    • 学会等名
      第68回中部日本生理学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Decorin過剰発現がマウス水晶体組織に与える影響2021

    • 著者名/発表者名
      柴田伸亮, 柴田奈央子, 柴田哲平, 石田秀俊, 吉冨泰央, 大塚 哲, 清川悦子, 米倉秀人, 佐々木洋, 久保江理
    • 学会等名
      第75回日本臨床眼科学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] コラーゲン・トリペプチドは血管内皮細胞を酸化ストレスから保護する効果を持つ2021

    • 著者名/発表者名
      高辻英仁、吉冨泰央、石垣靖人、山本祥子、沼田徳暁、酒井康夫、竹内正義、友杉直久、勝田省吾、米倉秀人、池田崇之
    • 学会等名
      第94回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 発生期の血管ネットワーク形成におけるTip cell転写因子JunBの役割2021

    • 著者名/発表者名
      吉冨泰央、池田崇之、高辻英仁、米倉秀人
    • 学会等名
      第44回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Decorin過剰発現がマウス水晶体とヒト水晶体上皮細胞に与える影響2020

    • 著者名/発表者名
      柴田伸亮, 柴田奈央子, 柴田哲平, 石田秀俊, 吉冨泰央, 大塚 哲, 清川悦子, 米倉秀人, 佐々木洋, 久保江理
    • 学会等名
      第124回日本眼科学会総会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] HL-1マウス心筋細胞を用いた自動能機序の解明2020

    • 著者名/発表者名
      九田裕一, 倉田康孝, 池田崇之, 谷田 守, 津元国親, 芝本利重, 米倉秀人
    • 学会等名
      第67回中部日本生理学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] UV-B照射により水晶体上皮細胞に誘導されるOtx2は水晶体繊維の遺伝子発現を抑制し上皮間葉転換を誘導する2019

    • 著者名/発表者名
      吉冨泰央, 長田ひろみ, 池田崇之, 高辻英仁, 佐々木洋, 米倉秀人
    • 学会等名
      第42回分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] mTORC1シグナル伝達経路におけるRheb結合タンパク質の役割2019

    • 著者名/発表者名
      池田崇之, 吉冨泰央, 高辻(齋藤)英仁, 猪木健, 米倉秀人
    • 学会等名
      第92回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [備考] 眼の機能維持と病態発生の分子機構の解明

    • URL

      http://www.kanazawa-med.ac.jp/~biochem2/

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [備考] 金沢医科大学医学部生化学Ⅱ研究室ホームページ

    • URL

      http://www.kanazawa-med.ac.jp/~biochem2/

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2019-04-18   更新日: 2024-01-30  

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