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糖尿病性血管内皮機能障害におけるパルミチン酸のO-GlcNAcを介した機序の解明

研究課題

研究課題/領域番号 20K08503
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53020:循環器内科学関連
研究機関防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究施設、病院並びに防衛

研究代表者

眞崎 暢之  防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究施設、病院並びに防衛, 集中治療部, 准教授 (00364795)

研究分担者 足立 健  防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究施設、病院並びに防衛, 内科学, 教授 (50231931)
高瀬 凡平  防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究施設、病院並びに防衛, 集中治療部, 准教授 (50518214)
井戸 康夫  防衛医科大学校(医学教育部医学科進学課程及び専門課程、動物実験施設、共同利用研究施設、病院並びに防衛, 内科学, 助教 (50814133)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023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: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード血管内皮細胞 / O-GlcNAc / Palmitic acid / 血管内皮機能 / 動脈硬化 / 血管 / O-GlcNAc / パルミチン酸 / 糖尿病 / 血管内皮機能障害
研究開始時の研究の概要

O-GlcNAcの前駆体である糖代謝ヘキソサミン経路の最終産物のUDP-GlcNAcは、糖(Glc)、アミノ酸(N)、脂肪酸(Ac)、核酸(UDP)から分子を構成され、栄養状態のセンサーといわれている。我々は血管内皮細胞への脂肪酸負荷でパルミチン酸のみが著しくO-GlcNAc修飾を上昇させることを発見した。これはパルミチン酸由来のアセチルCoAの増加以外に、ヘキソサミン経路の酵素が影響を受けて細胞内のO-GlcNAc接着が増加、または、分解が低下している可能性がある。よって、本研究ではパルミチン酸負荷時のヘキソサミン経路の制限酵素のタンパク /mRNAレベルの増減について十分な検証を行う。

研究成果の概要

1.パルミチン酸投与方法: パルミチン酸投与後のO-GlcNAc修飾はダイナミックに変化し、5時間後にピークを迎え、24時間経つと消失した。
2.O-GlcNAc修飾蛋白の網羅的解析: ラベリングによる新しい方法によるO-GlcNAcで免疫沈降プロファイリングを行った。臍帯血管内皮細胞を、通常グルコース(5mM)、高グルコース(30mM)、高グルコース+パルミチン酸負荷(100mM、5時間)、ThiametG(1μM)の条件で48時間培養し蛋白抽出後に分析に提出している。
3.患者の血管内皮細胞の採取:心臓バイパスグラフトの余剰断端から採取する方法を確立した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

糖尿病性血管障害は高脂血症が加わるとさらに悪化する可能性があるが、明らかな機序はわかっていない。今回の研究ではパルミチン酸による細胞毒性が高血糖に加わることで、細胞のグルコサミン修飾(O-GlcNAc)が変化して悪化につながる可能性について研究を行った。パルミチン酸でどのような蛋白がO-GlcNAc修飾をうけるのか解析している段階である。

報告書

(5件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 3件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Risk factors for early atherosclerotic changes in the retinal arterioles in healthy middle-aged men2023

    • 著者名/発表者名
      Mine Masataka、Masaki Nobuyuki、Takase Bonpei、Adachi Takeshi
    • 雑誌名

      Vascular Failure

      巻: 7 号: 1 ページ: 24-28

    • DOI

      10.30548/vascfail.7.1_24

    • ISSN
      2432-4477
    • 年月日
      2023-12-01
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Low Arginine/Ornithine Ratio is Associated with Long-Term Cardiovascular Mortality2023

    • 著者名/発表者名
      Ishinoda Yuki、Masaki Nobuyuki、Hitomi Yasuhiro、Taruoka Akira、Kawai Akane、Iwashita Midori、Yumita Yusuke、Kagami Kazuki、Yasuda Risako、Ido Yasuo、Toya Takumi、Ikegami Yukinori、Namba Takayuki、Nagatomo Yuji、Miyazaki Koji、Takase Bonpei、Adachi Takeshi
    • 雑誌名

      Journal of Atherosclerosis and Thrombosis

      巻: 30 号: 10 ページ: 1364-1375

    • DOI

      10.5551/jat.63779

    • ISSN
      1340-3478, 1880-3873
    • 年月日
      2023-10-01
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Association of serum nitric oxide metabolite level with mortality in patients undergoing coronary angiography2022

    • 著者名/発表者名
      Namba Takayuki、Masaki Nobuyuki、Hitomi Yasuhiro、Ishinoda Yuki、Iwashita Midori、Yumita Yusuke、Kagami Kazuki、Yasuda Risako、Ikegami Yukinori、Toya Takumi、Nagatomo Yuji、Takase Bonpei、Soejima Kyoko、Adachi Takeshi
    • 雑誌名

      Journal of Cardiology

      巻: 80 号: 6 ページ: 578-584

    • DOI

      10.1016/j.jjcc.2022.07.020

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Effectiveness of the d-ROMs oxidative stress test to predict long-term cardiovascular mortality.2022

    • 著者名/発表者名
      Hitomi Y, Masaki N, Ishinoda Y, Ido Y, Iwashita M, Yumita Y, Kagami K, Yasuda R, Ikegami Y, Toya T, Namba T, Nagatomo Y, Takase B, Adachi T
    • 雑誌名

      Int J Cardiol

      巻: 354 ページ: 43-47

    • DOI

      10.1016/j.ijcard.2022.03.001

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書 2021 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Association between Smoking and Urine Indole Levels Measured by a Commercialized Test2022

    • 著者名/発表者名
      Mine Masataka、Masaki Nobuyuki、Toya Takumi、Namba Takayuki、Nagatomo Yuji、Takase Bonpei、Adachi Takeshi
    • 雑誌名

      Metabolites

      巻: 12 号: 3 ページ: 234-234

    • DOI

      10.3390/metabo12030234

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書 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] Effectiveness of pulsatility index of carotid Doppler ultrasonography to predict cardiovascular events2021

    • 著者名/発表者名
      Hitomi Yasuhiro、Masaki Nobuyuki、Ishinoda Yuki、Kagami Kazuki、Yasuda Risako、Toya Takumi、Namba Takayuki、Nagatomo Yuji、Takase Bonpei、Adachi Takeshi
    • 雑誌名

      Journal of Medical Ultrasonics

      巻: 49 号: 1 ページ: 95-103

    • DOI

      10.1007/s10396-021-01164-5

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Effectiveness Of The Ratio Of L-cysteine To L-glutathione In Serum For Prediction Of Cardiovascular Events2023

    • 著者名/発表者名
      Nobuyuki Masaki, Yuki Ishinoda, Takeshi Adachi
    • 学会等名
      Arteriosclerosis Thrombosis and Vascular Biology
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Reduced blood flow velocity during flow- mediated dilation measure- ments in diabetic patients: the FMD-J B Study2023

    • 著者名/発表者名
      Masaki Nobuyuki, Takase Bonpei, Adachi Takeshi
    • 学会等名
      第87 回日本循環器学会 学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 脂質異常症と血管機能検査の関係を再構築する2023

    • 著者名/発表者名
      Masaki Nobuyuki
    • 学会等名
      第8 回日本血管不全学会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Effectiveness of Serum Nitric Oxide Metabolites for Prediction of 10-Year Mortality and Hospital Admission for Heart failure2022

    • 著者名/発表者名
      Masaki Nobuyuki, Takase Bonpei, Adachi Takeshi
    • 学会等名
      第86 回日本循環器学会 学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Evaluation of Phe- notype and Interaction of Endothelial Function at Different Arterial Levels by Simultaneous Measure- ment of Flow- Mediated Dilation and Endo-PAT; FMD-J B Study2022

    • 著者名/発表者名
      Masaki Nobuyuki, Takase Bonpei, Adachi Takeshi
    • 学会等名
      American Heart Association Scientific Sessions 2022
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 血清中一酸化窒素代謝物による死亡リスクの評価2022

    • 著者名/発表者名
      眞崎 暢之, 人見 泰弘*, 石野田 悠暉*, 高瀬 凡平, 足立 健
    • 学会等名
      第7 回日本血管不全学会学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Effectiveness of Serum Nitric Oxide Metabolites for Prediction of 10-Year Mortality and Hospital Admission for Heart failure2022

    • 著者名/発表者名
      Masaki Nobuyuki
    • 学会等名
      第86 回日本循環器学会学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 動脈硬化性疾患のスクリーニング検査としてのCAVI の有効性2021

    • 著者名/発表者名
      人見 泰弘, 眞崎 暢之, 雪野 碧, 弓田 悠介, 鏡 和樹, 安田 理紗子, 東谷 卓美, 難波 貴之, 長友 祐司, 高瀬 凡平, 足立 健
    • 学会等名
      第6 回日本血管不全学会学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 頸動脈ドップラー超音波検査で算出される拍動指数(Pulsatility Index) は心血管イベントを予測する2021

    • 著者名/発表者名
      人見 泰弘, 眞崎 暢之, 雪野 碧, 弓田 悠介, 鏡 和樹, 安田 理紗子, 東谷 卓美, 難波 貴之, 長友 祐司, 高瀬 凡平, 足立 健
    • 学会等名
      第6 回日本血管不全学会学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2025-01-30  

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