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潰瘍性大腸炎の増悪因子としてのカドミウムの関与

研究課題

研究課題/領域番号 22K19655
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分58:社会医学、看護学およびその関連分野
研究機関東北医科薬科大学

研究代表者

黄 基旭  東北医科薬科大学, 薬学部, 教授 (00344680)

研究分担者 山縣 涼太  東北医科薬科大学, 薬学部, 助教 (20963424)
秋山 雅博  慶應義塾大学, 薬学部(芝共立), 特任講師 (60754570)
研究期間 (年度) 2022-06-30 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2023年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2022年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
キーワード潰瘍性大腸炎 / カドミウム
研究開始時の研究の概要

最近日本では、潰瘍性大腸炎の患者が急激に増加しているが、その病因などは不明のままである。一方で、我々はお米などを介してカドミウムを摂取している。カドミウムは消化管での吸収率が低く、ここで吸収されなかったカドミウムは糞便から排泄されるまで通常24~72時間を大腸(主に直腸)に溜まることになる。我々は最近、カドミウムを投与したマウスにおいて、直腸の粘膜の厚さが僅かに減少していることを偶然見出した。本研究では、潰瘍性大腸炎の増悪因子としてのカドミウムの関与とその分子機構の解明を試みる。本研究結果を総合することによって、潰瘍性大腸炎増悪機構の解明につながる新知見が得られるものと期待される。

研究成果の概要

低濃度のカドミウム長期曝露が潰瘍性大腸炎モデルマウスの病態を増悪させることを見出し、この作用には直腸・S状結腸の上皮細胞や腸腺細胞で選択的に発現しているtmRT1の減少が関与していることを明らかにした。このtmRT1が欠損すると直腸・S状結腸の上皮層再生がほとんど停止することが判明し、tmRT1は直腸・S状結腸での上皮層再生に関わる新規因子であることも強く示された。また、定常時のtmRT1発現はエピジェネティクスな変化により制御されており、主な無機金属類の中でカドミウムのみがtmRT1遺伝子の発現を抑制することがヒト直腸腺癌細胞を用いた検討により明らかになった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

日本において潰瘍性大腸炎の患者が急激に増加している。本研究の成果により、日常食事から摂取しているカドミウムが潰瘍性大腸炎の病態を増悪させていることが示唆された。また、本作用に直腸・S状結腸での上皮層再生に関わる新規因子tmRT1の発現低下が関与することが明らかになった。大腸粘膜の炎症は直腸から始まり、S状結腸から横行結腸へ広がることから、原因不明の潰瘍性大腸炎に対する治療法としてtmRT1をターゲトとした新しい方法論を提供するものである。また、腎臓障害を中心に行われてきたカドミウム毒性研究においても、これまでにない全く新しい観点でその毒性を捉えるものとして波及効果が期待される。

報告書

(3件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (3件)

すべて 2023 その他

すべて 学会発表 (1件) 備考 (2件)

  • [学会発表] ヒト直腸腺がん細胞株におけるカドミウムと転写因子tmRT1の関わり2023

    • 著者名/発表者名
      福島 諒子、山下 直哉、飛田 悠希、山縣 涼太、黄 基旭
    • 学会等名
      メタルバイオサイエンス研究会2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [備考] 東北医科薬科大学 薬学部 環境衛生学教室

    • URL

      http://tmpu-ehs.com/index.html

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [備考] 東北医科薬科大学薬学部環境衛生学教室HP

    • URL

      http://tmpu-ehs.com/index.html

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

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公開日: 2022-07-05   更新日: 2025-01-30  

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