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Wnt5a-Yap axisによる心筋細胞メカノトランスダクション制御機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 23K24336
補助金の研究課題番号 22H03075 (2022-2023)
研究種目

基盤研究(B)

配分区分基金 (2024)
補助金 (2022-2023)
応募区分一般
審査区分 小区分53020:循環器内科学関連
研究機関関西医科大学

研究代表者

塩島 一朗  関西医科大学, 医学部, 教授 (90376377)

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2024年度)
配分額 *注記
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2024年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2022年度: 7,020千円 (直接経費: 5,400千円、間接経費: 1,620千円)
キーワードWnt / 心不全 / Wnt5a / メカノトランスダクション / wnt
研究開始時の研究の概要

Wntは分子量約4万の分泌蛋白で、Wntによって惹起される細胞内シグナルのうち主にWnt5a、Wnt11により活性化されるβ-カテニンに依存しない経路を非古典的Wntシグナルと呼ぶ。これまでの解析から、心筋細胞由来のWnt5aが心不全を増悪させること、心筋細胞由来Wnt5aは転写共役因子Yap活性化を介して機械的シグナル伝達に関与することを見いだした。本研究ではWnt5a-Yap axisによる心筋細胞機械的シグナル伝達制御機構と、それが心不全を増悪させる機序を明らかにしたい。

研究実績の概要

Wntは分子量約4万の分泌蛋白で、細胞表面の受容体に結合するリガンドとして機能する。Wntによって惹起される細胞内シグナルのうちβ-カテニンに依存しないPCP経路とCa2+経路をnon-canonical(非古典的)Wntシグナルと呼び、non-canonical Wntシグナルを活性化する主なリガンドとしてWnt5a、Wnt11が知られている。Wnt5a、Wnt11が心臓発生に必須であるとの報告はあるが、成人期の心臓におけるnon-canonical Wntシグナルの病態生理学的意義については明らかになっていない。申請者らは心筋特異的誘導型Wnt5aノックアウトマウスおよびWnt5aをノックダウンした培養心筋細胞を用いた研究から、①心筋細胞由来のWnt5aが心不全を増悪させること、および、②心筋細胞由来Wnt5aは転写共役因子Yap活性化を介して心筋メカノトランスダクション(機械的シグナル伝達)に関与することを見いだした。そこで本研究ではWnt5a-Yap axisによる心筋細胞メカノトランスダクション制御機構と、それが心不全を増悪させる機序を明らかにすることをその目的とした。
本年度は心筋細胞メカノトランスダクションにおける転写調節因子Yapの役割について検討した。培養心筋細胞に伸展刺激を加えた際にみられるBNP遺伝子の発現誘導はWnt5aをノックダウンすると減弱するが、その際にMST1/2の阻害剤であるXMU-MP-1を投与しYAPのリン酸化を阻害することによりYapの核移行を促進すると、減弱したBNP遺伝子発現誘導がrescueされ、さらにXMU-MP-1の効果はYapをノックダウンすることによりキャンセルされた。以上の結果はWnt5aがYapの核内移行を制御することにより心筋細胞のメカノトランスダクションに関与していることを示すものと考えられた。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

2023年度は心筋細胞メカノトランスダクションにおける転写調節因子Yapの役割について検討した。Wnt5aがYapの核内移行を制御することにより心筋細胞のメカノトランスダクションに関与していることが明らかになり、2023年度の目標は概ね達成できたと考えている。

今後の研究の推進方策

来年度以降も引き続き培養心筋細胞を用いてWnt5a-Yap axisによる心筋細胞メカノトランスダクション制御機構を明らかにすることを試みる。来年度はWntシグナルがYapの核移行をコントロールする機序の解明を目指す。

報告書

(2件)
  • 2023 実績報告書
  • 2022 実績報告書
  • 研究成果

    (2件)

すべて 2023 2022

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 (1件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Wnt5a-YAP signaling axis mediates mechanotransduction in cardiac myocytes and contributes to contractile dysfunction induced by pressure overload2023

    • 著者名/発表者名
      Kishimoto Hiroshi、Iwasaki Masayoshi、Wada Kensaku、Horitani Keita、Tsukamoto Osamu、Kamikubo Kenta、Nomura Seitaro、Matsumoto Shinji、Harada Takeshi、Motooka Daisuke、Okuzaki Daisuke、Takashima Seiji、Komuro Issei、Kikuchi Akira、Shiojima Ichiro
    • 雑誌名

      iScience

      巻: 26 号: 7 ページ: 107146-107146

    • DOI

      10.1016/j.isci.2023.107146

    • 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] Wnt5a-YAP signaling axis mediates mechanotransduction in cardiac myocytes and contributes to the transition to heart failure2022

    • 著者名/発表者名
      Ichiro Shiojima
    • 学会等名
      The 6th JCS Council Forum on Basic Cardiovascular Research (BCVR)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2024-12-25  

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