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ゼブラフィッシュを用いた遠位尿細管アシドーシスに伴う難聴発症のメカニズム解明

研究課題

研究課題/領域番号 21K07756
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52050:胎児医学および小児成育学関連
研究機関大分大学

研究代表者

池内 真代  大分大学, 医学部, 医員 (80865668)

研究分担者 井上 真紀  大分大学, 医学部, 講師 (20726913)
清田 今日子  大分大学, 医学部, 医員 (30774492)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
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: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード遠位尿細管性アシドーシス / 難聴 / ゼブラフィッシュ / リソソーム / pH
研究開始時の研究の概要

遺伝性の遠位尿細管性アシドーシス(distal renal tubular acidosis : dRTA)は、腎の集合管におけるV-ATPaseの異常により、代謝性アシドーシスを来す疾患であり、感音性難聴の合併も多いが、感音性難聴の発症時期や機序は解明されていない。dRTAの原因遺伝子であるATP6V1B1は内耳の内リンパ嚢にも発現してpH調整をしており、内耳での酸分泌障害が感音性難聴の発症に関与している可能性が高い。本研究はゼブラフィッシュを用いて、ATP6V1B1遺伝子変異による内耳での酸塩基平衡における障害と難聴の関連を検討し、dRTAにおける感音性難聴発症のメカニズム解明を目指す。

研究成果の概要

本研究は、遺伝性遠位尿細管性アシドーシスの原因遺伝子の一つである、ATP6V1B1バリアントによるdRTAに伴う感音難聴の病態解析を行った。オーソログ遺伝子であるatp6v1ba欠損ゼブラフィッシュの内耳有毛細胞では、繊毛の脆弱化やオートファゴソームの形成が見られ、オートファゴソーム形成のマーカーであるLC3Bが強染色された。正常な酸性リソソームの標識に用いられる蛍光色素を用いたリソソーム染色では、リソソーム内部のpH調節の異常が確認され、リソソーム内のpH不均衡によるオートファジー不全と有毛細胞変性との関連を示し、この病態の理解と治療に新たな示唆を与えた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ゼブラフィッシュモデルは、その透明性により内耳が直接可視化可能であり、創薬のin vivoスクリーニングにも十分な実績を持つことから、本疾患モデルは将来の新たな治療法開発にも貢献する可能性がある。
本研究において作製したatp6v1ba欠損ゼブラフィッシュモデルやpHluorin2トランスジェニックモデルは、アシドーシスに関連した聴覚障害の疾患メカニズムや潜在的治療法をさらに研究するための貴重なツールとなりうる。

報告書

(4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
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2024 2023

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件) 学会・シンポジウム開催 (1件)

  • [雑誌論文] A pH imbalance is linked to autophagic dysregulation of inner ear hair cells in Atp6v1ba-deficient zebrafish2024

    • 著者名/発表者名
      Ikeuchi Mayo、Inoue Masanori、Miyahara Hiroaki、Sebastian Wulan Apridita、Miyazaki Shuya、Takeno Takashi、Kiyota Kyoko、Yano Shinji、Shiraishi Hiroshi、Shimizu Nobuyuki、Hanada Reiko、Yoshimura Akihiko、Ihara Kenji、Hanada Toshikatsu
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 699 ページ: 149551-149551

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2024.149551

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] ゼブラフィッシュを用いた遠位尿細管性アシドーシスの難聴発症メカニズム解明2023

    • 著者名/発表者名
      池内 真代
    • 学会等名
      日本生化学大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Elucidation of the mechanism of hearing loss associated with distal tubular acidosis2023

    • 著者名/発表者名
      池内 真代
    • 学会等名
      Asian Conference on Fish Models for Diseases2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 遠位尿細管性アシドーシスに伴う難聴発症のメカニズム解明2023

    • 著者名/発表者名
      池内 真代
    • 学会等名
      日本生化学会九州支部例会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会・シンポジウム開催] Asian Conference on Fish Models for Diseases20232023

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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