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環境酸素濃度の低下による角膜上皮バリアー機能の低下に対する修復機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 22791663
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 眼科学
研究機関山口大学

研究代表者

柳井 亮二  山口大学, 医学部附属病院, 講師 (10346554)

研究期間 (年度) 2010 – 2011
研究課題ステータス 完了 (2011年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2011年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2010年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワード環境酸素濃度 / ZO-1 (zonula occludens-1) / 角膜上皮細胞 / 低酸素 / claudin5 / 細胞死 / HIF-1) / Bioplexサスペンションアレイシステム
研究概要

申請者らの研究グループは,環境酸素濃度を変化させた培養系を用い,角膜上皮細胞の密着結合の裏打ち蛋白質としてバリアーの構築に必須なZO-1 (zonula occludens-1)の発現が,低酸素状態によってmRNA,蛋白質のレベルで低下することをで明らかにしてきた。今回の研究では低酸素状態によって低下する角膜上皮細胞のバリアーおよびバリアー構築に関わる因子に対して,細胞内信号伝達系などの動きを見出し,角膜上皮のバリアー機能の修復に関与するメカニズムを明らかにすることである。
方法はSV40を導入したヒト角膜上皮細胞を5%CO2,95%空気(21%O2に相当)で継代培養後,異なる酸素濃度(1,21,60%)のインキュベーターで培養した。細胞溶解液をBioplexサスペンションアレイシステムを用いてをスクリーニングし,調節因子の同定を試みた。その結果,低酸素状態でMAPキナーゼ系の活性化の減少が再現された。さらにMAPキナーゼファミリーの解析を行い,p44/42,JNK,ERK5のリン酸化が低酸素状態により減少することが明らかとなった。また,密着結合を構成する蛋白質のうち,ZO-1に加えclaudin5も低酸素状態によって減少することが明らかとなった。さらに低酸素状態により,転写因子の一つであるHypoxia Inducible factor-1 (HIF-1)の発現が増加することが明らかとなり,HIF-1が密着結合蛋白質の発現の調節に関わっているのかについて,研究を進めていく予定である。
コンタクトレンズ装用による感染性角膜炎の発症に低酸素状態による角膜の生体反応が関わっているか否かを明らかにするため,アカントアメーバ症例のおける感染危険因子について解析した。このデータは将来の角膜に対する治療薬の開発の基盤となる情報を提供することとなり臨床的にも重要な意義があると考えられる。

報告書

(1件)
  • 2010 実績報告書
  • 研究成果

    (1件)

すべて 2010

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件)

  • [雑誌論文] アカントアメーバ角膜炎症例における感染危険因子の解析2010

    • 著者名/発表者名
      柳井亮二
    • 雑誌名

      日本コンタクトレンズ学会誌

      巻: 52 ページ: 108-112

    • NAID

      40017222706

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり

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公開日: 2010-08-23   更新日: 2016-04-21  

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