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カドミウムによる動脈硬化発症・進展を促すデルマタン硫酸糖鎖伸長メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 19K19418
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分58020:衛生学および公衆衛生学分野関連:実験系を含む
研究機関東邦大学

研究代表者

原 崇人  東邦大学, 薬学部, 講師 (90805681)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021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: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2019年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワードカドミウム / 血管内皮細胞 / デルマタン硫酸糖鎖 / プロテオグリカン / 動脈硬化 / CHSY1 / デルマタン硫酸
研究開始時の研究の概要

カドミウムは我々が日常生活で非意図的に曝露する重金属であり,動脈硬化症の危険因子である。動脈硬化の進展過程では,血管内皮細胞下層においてLDLコレステロールの蓄積と酸化が生じるが,血管壁に過剰に蓄積したデルマタン硫酸糖鎖はこれらの変化を促進する。これまでに,内皮細胞から分泌されるデルマタン硫酸糖鎖がカドミウムにより増加することが報告されており,この現象がデルマタン硫酸糖鎖の伸長に基づくことを示唆する結果を得ている。本研究では,内皮細胞におけるデルマタン硫酸糖鎖伸長酵素に着目し,その発現と活性にカドミウムが及ぼす影響を解析する。

研究成果の概要

カドミウムは動脈硬化症の危険因子である。動脈硬化血管壁に蓄積したデルマタン硫酸糖鎖は病変の進展を促進することが知られている。そこで,血管内皮細胞のデルマタン硫酸糖鎖にカドミウムが及ぼす影響を検討した。その結果,カドミウムによるデルマタン硫酸糖鎖の伸長が認められ,糖鎖伸長酵素であるCHSY1がPKCαを介して誘導されることが示された。また,CHSY1がカドミウムによる内皮細胞毒性を増悪させることも明らかとなった。血管におけるデルマタン硫酸糖鎖がカドミウム毒性を修飾し,動脈硬化の進展を促進させることが示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

カドミウムは我々が日常生活で非意図的に曝露する重金属であり,動脈硬化症の危険因子である。動脈硬化の進展過程では,血管内皮細胞下層においてLDLコレステロールの蓄積と酸化が生じるが,血管壁に過剰に蓄積したデルマタン硫酸糖鎖はこれらの変化を促進する。本研究では,カドミウムが内皮細胞におけるデルマタン硫酸糖鎖伸長酵素の発現を増加させることを明らかにした。重金属の毒性学研究を通じて,動脈硬化進展の病理組織学的知見に対する分子基盤を理解する上で重要な知見を示し,人々の健康の維持増進に貢献する結果となったものと考える。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2021 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Syndecan-1 downregulates syndecan-4 expression by suppressing the ERK1/2 and p38 MAPK signaling pathways in cultured vascular endothelial cells2021

    • 著者名/発表者名
      Hara, T., Sato, A., Yamamoto, C., Kaji, T.
    • 雑誌名

      BB Reports

      巻: 26 ページ: 101001-101001

    • DOI

      10.1016/j.bbrep.2021.101001

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Fibroblast Growth Factor-2 Upregulates Reactive Sulfur Species Production <i>via</i> ERK1/2 Signal-Mediated Cystathionine γ-Lyase Induction in Cultured Bovine Aortic Endothelial Cells2021

    • 著者名/発表者名
      Takahashi, M., Kubota, T., Fujie, T., Shinkai, Y., Kumagai, Y., Nakano, T., Hara, T., Yamamoto, C.* and Kaji, T.*
    • 雑誌名

      BPB Reports

      巻: 4 号: 6 ページ: 175-181

    • DOI

      10.1248/bpbreports.4.6_175

    • NAID

      130008115933

    • ISSN
      2434-432X
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Cell density-dependent fibroblast growth factor-2 signaling regulates syndecan-4 expression in cultured vascular endothelial cells2020

    • 著者名/発表者名
      Takato Hara, Shiori Yabushita, Chika Yamamoto and Toshiyuki Kaji
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 21 号: 10 ページ: 3698-3698

    • DOI

      10.3390/ijms21103698

    • 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] Cell density-dependent modulation of perlecan synthesis by dichloro(2,9-dimethyl-1,10-phenanthroline)zinc(II) in vascular endothelial cells2020

    • 著者名/発表者名
      Takato Hara, Sayaka Sakamaki, Atsuya Ikeda, Takehiro Nakamura, Chika Yamamoto, Toshiyuki Kaji
    • 雑誌名

      The Journal of Toxicological Sciences

      巻: 45 号: 2 ページ: 109-115

    • DOI

      10.2131/jts.45.109

    • NAID

      130007798450

    • ISSN
      0388-1350, 1880-3989
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] CHSY1によるカドミウムの内皮細胞毒性の修飾2021

    • 著者名/発表者名
      原崇人, 鬼澤秀太, 鍜冶利幸, 山本千夏
    • 学会等名
      第48回日本毒性学会学術年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 血管内皮細胞のビグリカン発現にCREBが及ぼす影響2021

    • 著者名/発表者名
      畑純菜, 石井美穂, 原崇人, 藤江智也, 鍜冶利幸, 山本千夏
    • 学会等名
      フォーラム2021 衛生薬学・環境トキシコロジー
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] CHSY1の発現誘導を介したカドミウムによる内皮細胞毒性の増強とビグリカン合成の変化2020

    • 著者名/発表者名
      原崇人,松浦将吾,相川恵太,鬼澤秀太,吉田真衣,鍜冶利幸,山本千夏
    • 学会等名
      第47回日本毒性学会学術年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] カドミウムは血管内皮細胞が合成するビグリカンのデルマタン硫酸糖鎖を伸長する2019

    • 著者名/発表者名
      原 崇人, 山本 千夏, 鍜冶 利幸
    • 学会等名
      第46回日本毒性学会学術年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Cadmium elongates the dermatan sulfate chains of biglycan in vascular endothelial cells2019

    • 著者名/発表者名
      Hara, T., Matsuura, S., Aikawa, K., Yoshida, M., Yamamoto, C., Kaji, T.
    • 学会等名
      Proteoglycan2019: 11th International Conference on Proteoglycans
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Cadmium elongates the dermatan sulfate chains of biglycan in vascular endothelial cells2019

    • 著者名/発表者名
      Hara, T., Matsuura, S., Aikawa, K., Yoshida, M., Yamamoto, C., Kaji, T.
    • 学会等名
      Proteoglycans Future Leaders Symposium 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] カドミウムによる内皮細胞プロテオグリカン合成の攪乱-動脈硬化のシグナルトキシコロジー2019

    • 著者名/発表者名
      原 崇人, 山本 千夏, 鍜冶 利幸
    • 学会等名
      メタルバイオサイエンス研究会2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [備考] 東邦大学衛生化学教室

    • URL

      https://www.c-yamamoto.phar.toho-u.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書 2019 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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