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敗血症モデルにおける計画的ネクローシスのFRETイメージング

研究課題

研究課題/領域番号 20K05238
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27040:バイオ機能応用およびバイオプロセス工学関連
研究機関東邦大学

研究代表者

村井 晋  東邦大学, 医学部, 助教 (90287540)

研究分担者 中野 裕康  東邦大学, 医学部, 教授 (70276476)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2020年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワードネクロプトーシス / FRETイメージング / RIPK3 / 敗血症 / 急性腎疾患 / FRET / in vivoイメージング / 計画的ネクローシス / FRETバイオセンサー / 生体イメージング
研究開始時の研究の概要

(1) マウス敗血症モデルにおけるHMGB1放出と炎症反応のタイムラプスイメージングを行うことにより、計画的ネクローシスに付随して放出されるHMGB1を介する二次的細胞死の誘導について明らかにする。
(2) 計画的ネクローシスのFRETバイオセンサーを発現するトランスジェニックマウスの回腸のin vivoでの計画的ネクローシスのタイムラプスイメージングの結果から、敗血症における計画的ネクローシスの組織内での三次元的な分布とその時間的変化について明らかにする。

研究成果の概要

本研究では組織内での計画的ネクローシス(RN)誘導を時空間的に解析するため、RN誘導を継時的にモニターできるFRETバイオセンサーを全身性に発現するトランスジェニックマウスを作製した。このマウスを利用した病態モデルにおける生体内FRETイメージングの結果、以下の知見を得た。
1) 敗血症モデルにおいて空腸陰窩上皮細胞でRNが誘導されたことから、腸上皮細胞の消失は腸陰窩上皮細胞のRNが原因になっていること。
2) 急性腎障害モデルにおいて近位尿細管の閉塞にともない尿細管上皮細胞でRNが誘導されたことから、尿細管損傷の原因が尿細管閉塞をトリガーとした尿細管上皮細胞におけるRNの誘導であること。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では虚血性疾患や炎症性疾患において計画的ネクローシス(RN)誘導による病態増悪のメカニズムを継時的に解析するためのトランスジェニックマウスを作製した。マウス病態モデルにおいてRN誘導部位の特定と組織障害までを継時的にモニターすることに国内外を通じて初めて成功した。作製したトランスジェニックマウスはバイオリソースとして高い独自性を有しており、さまざまな病態モデルに利用することで疾患の原因となるRNを時空間的に解析するという新規性の高い研究を創造できる。

報告書

(4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
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2023 2022 2021 2020 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] The transcription factor ATF3 switches cell death from apoptosis to necroptosis in hepatic steatosis in male mice2023

    • 著者名/発表者名
      Inaba Yuka、Hashiuchi Emi、Watanabe Hitoshi、Kimura Kumi、Oshima Yu、Tsuchiya Kohsuke et al.
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 14 号: 1 ページ: 167-167

    • DOI

      10.1038/s41467-023-35804-w

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Generation of transgenic mice expressing a FRET biosensor, SMART, that responds to necroptosis2022

    • 著者名/発表者名
      Murai Shin、Takakura Kanako、Sumiyama Kenta、Moriwaki Kenta、Terai Kenta、Komazawa-Sakon Sachiko、Seki Takao、Yamaguchi Yoshifumi、Mikami Tetuo、Araki Kimi、Ohmuraya Masaki、Matsuda Michiyuki、Nakano Hiroyasu
    • 雑誌名

      Communications Biology

      巻: 5 号: 1 ページ: 1331-1331

    • DOI

      10.1038/s42003-022-04300-0

    • 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] Regulation of the release of damage-associated molecular patterns from necroptotic cells2022

    • 著者名/発表者名
      Nakano Hiroyasu、Murai Shin、Moriwaki Kenta
    • 雑誌名

      Biochemical Journal

      巻: 479 号: 5 ページ: 677-685

    • DOI

      10.1042/bcj20210604

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Time-Lapse Imaging of Necroptosis and DAMP Release at Single-Cell Resolution2021

    • 著者名/発表者名
      Murai Shin、Shirasaki Yoshitaka、Nakano Hiroyasu
    • 雑誌名

      Methods in Molecular Biology

      巻: 2274 ページ: 353-363

    • DOI

      10.1007/978-1-0716-1258-3_29

    • ISBN
      9781071612576, 9781071612583
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [雑誌論文] MIND bomb 2 prevents RIPK1 kinase activity-dependent and -independent apoptosis through ubiquitylation of cFLIPL2021

    • 著者名/発表者名
      Nakabayashi Osamu、Takahashi Hirotaka、Moriwaki Kenta、Komazawa-Sakon Sachiko、Ohtake Fumiaki、Murai Shin、Tsuchiya Yuichi、Koyahara Yuki、Saeki Yasushi、Yoshida Yukiko、Yamazaki Soh、Tokunaga Fuminori、Sawasaki Tatsuya、Nakano Hiroyasu
    • 雑誌名

      Communications Biology

      巻: 4 号: 1 ページ: 80-80

    • DOI

      10.1038/s42003-020-01603-y

    • 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] Identification of the hallmarks of necroptosis and ferroptosis by transmission electron microscopy2020

    • 著者名/発表者名
      Miyake Sanae、Murai Shin、Kakuta Soichiro、Uchiyama Yasuo、Nakano Hiroyasu
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: - 号: 3 ページ: 839-844

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2020.04.127

    • 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] MLKL mediates age-related attrition of hematopoietic stem cells and ineffective hematopoiesis in myelodysplastic syndrome2022

    • 著者名/発表者名
      Yuta Yamada, Masayuki Yamashita, Jinjing Yang, Shin Murai, Kenta Sumiyama Hiroyasu Nakano, Atsushi Iwama
    • 学会等名
      64th ASH Annual Meeting and Exposition
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] SMART Tgマウスを用いたネクロプトーシスのin vivoイメージングとDAMPs放出メカニズムの解析2022

    • 著者名/発表者名
      村井晋
    • 学会等名
      第 3 回 細胞死コロキウム
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] SMART Tg マウスを用いた急性腎障害によるネクロプトーシスの in vivo FRET 解析2022

    • 著者名/発表者名
      村井 晋、隅山 健太、森脇 健太、高倉 加奈子、山口良文、駒澤 幸子、寺井 健太、松田 道行、中野 裕康
    • 学会等名
      第30回日本Cell Death学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] SMART Tgマウス由来細胞を用いたネクロプトーシスのライブセルイメージング2021

    • 著者名/発表者名
      村井晋, 隅山健太, 森脇健太, 高倉加奈子, 山口良文, 駒澤幸子, 寺井健太, 三浦正幸, 松田道行, 中野裕康
    • 学会等名
      第29回日本Cell Death学会学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] cFLIPのユビキチン化による新たなアポトーシス抑制機構の解析2020

    • 著者名/発表者名
      中林修, 高橋宏隆, 村井晋, 大竹史明, 駒澤幸子, 土屋勇一, 佐伯泰, 吉田雪子, 山崎創, 徳永文稔, 森脇健太, 澤崎達也, 中野裕康
    • 学会等名
      第93回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [備考] Toho university scientists find new mechanism

    • URL

      https://www.eurekalert.org/news-releases/895315

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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