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極少の特殊体液「内耳内リンパ液」のタンパク質の同定とその機能・病態連関の解明

研究課題

研究課題/領域番号 24K12670
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56050:耳鼻咽喉科学関連
研究機関大阪大学

研究代表者

太田 有美  大阪大学, 大学院医学系研究科, 招へい教員 (00598401)

研究分担者 大薗 芳之  大阪大学, 大学院医学系研究科, 助教 (10724768)
佐藤 崇  大阪大学, 大学院医学系研究科, 講師 (30756002)
真貝 佳代子  大阪大学, 大学院医学系研究科, 特任講師(常勤) (30973888)
福田 雅俊  大阪大学, 医学部附属病院, 医員 (60909638)
武田 浩暉  大阪大学, 医学部附属病院, 医員 (41015028)
研究期間 (年度) 2024-04-01 – 2027-03-31
研究課題ステータス 交付 (2024年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2026年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2025年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2024年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード内耳 / タンパク質 / 内リンパ液 / 外リンパ液 / 加齢性難聴
研究開始時の研究の概要

75歳以上の70%に難聴が認められる。加齢性難聴の病態としては内耳蝸牛の機能不全が大きな原因である。内耳内リンパ液の変化も病態として考えられるが、極微量であるため、これまで解析はされていなかった。我々が開発した針状ピペットを用いればマウスの内耳から高純度の内リンパ液を採取することができる。内リンパ液に含まれるタンパク質の網羅的解析を行い、外リンパ液に含まれるタンパク質と比較することで、内リンパ液に特異的なタンパク質を同定する。このタンパク質の機能や加齢性難聴との関連を加齢したマウスあるいは遺伝子改変動物により明らかにする。

研究実績の概要

針状ピペットを用いて、マウスの内耳から高純度の内リンパ液を採取する方法を開発した。内リンパ液のタンパク質濃度は0.50 ± 0.09 mg/mLであり、外リンパ液のタンパク質濃度(1.10 ± 0.06 mg/mL)より低かった。LC-MS/MS解析を用いて内リンパ液と外リンパ液のプロテオミクス解析を行うと、外リンパ液では459種類、内リンパ液では301種類のタンパク質を同定でき、外リンパ液と内リンパ液に共通して存在するタンパク質は215種類あった。次に、内リンパ液と外リンパ液を用いてSDS-PAGEを行うと、内リンパ液には存在するが外リンパ液には存在しないバンドを認めたため、そのバンドをLC-MSで解析を行ったところ、そのバンドに存在するタンパク質としてα2-マクログロブリン、アポリポタンパクD、アポリポタンパクE、アポリポタンパクJ、オステオポンチンを同定した。それぞれのタンパク質の抗体を用いて、内リンパ液と外リンパ液でウエスタンブロットを行ったところ、いずれのタンパク質も内リンパ液で信号が強く検出され、外リンパ液ではほとんど信号を示さなかったため、それぞれのタンパク質は内リンパ液により豊富に存在することが確かめられた。

現在までの達成度
現在までの達成度

2: おおむね順調に進展している

理由

マウスの内耳から高純度の内リンパ液を採取する方法を開発した。内リンパ液に存在するタンパク質を、プロテオミクス解析を用いて網羅的に調べ、複数の手法を用いて内リンパ液に豊富に存在するタンパク質を同定することができた。

今後の研究の推進方策

今回の研究で内リンパ液に豊富に存在することが分かったα2-マクログロブリン、アポリポタンパクD、アポリポタンパクE、アポリポタンパクJ、オステオポンチンは、いずれも認知症との関連が報告されているタンパク質である。特にアポリポタンパクE(アポE)はヒトではE2, E3, E4の3つの対立遺伝子があり、E4はアルツハイマー型認知症との強い関連が報告されている。今後はα2-マクログロブリンとアポEに着目し、α2-マクログロブリンのノックアウトマウスや、マウスのアポEをヒト型のE3とE4に置換したマウスを準備して、それぞれのタンパク質の機能や加齢性難聴との関連を調べる。

報告書

(1件)
  • 2024 実施状況報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2025 2024

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)

  • [雑誌論文] Protein profile of mouse endolymph suggests a role in controlling cochlear homeostasis2024

    • 著者名/発表者名
      Fukuda M, Okanishi H, Ino D, Ono K, Ota T, Wakai E, Sato T, Ohta Y, Kikkawa Y, Inohara H, Kanai Y, Hibino H.
    • 雑誌名

      iScience

      巻: 27 号: 11 ページ: 111214-111214

    • DOI

      10.1016/j.isci.2024.111214

    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Protein profile of endolymph in the cochlea of mouse inner ear2025

    • 著者名/発表者名
      Masatoshi Fukuda, Daisuke Ino, Hiroki Okanishi, Eri Wakai, Kazuya Ono, Yumi Ohta, Takashi Sato, Hidenori Inohara, Yoshikatsu Kanai, Hiroshi Hibino
    • 学会等名
      The 1st International Symposium on Life-omics Research in Osaka University
    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
  • [学会発表] Protein profile of endolymph in the cochlea of mouse inner ear2024

    • 著者名/発表者名
      Masatoshi Fukuda, Daisuke Ino, Hiroki Okanishi, Eri Wakai, Kazuya Ono, Yumi Ohta, Takashi Sato, Hidenori Inohara, Yoshikatsu Kanai, Hiroshi Hibino
    • 学会等名
      第125回日本耳鼻咽喉科・頭頸部外科学会総会
    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書
  • [学会発表] マウスのリンパ液に含まれるタンパク質の同定と解析2024

    • 著者名/発表者名
      福田 雅俊、稲生 大輔、岡西 広樹、小野 和也、若井 恵里、太田 有美、佐藤 崇、猪原 秀典、金井 好克、日比野 浩
    • 学会等名
      第41回 耳鼻咽喉科ニューロサイエンス研究会
    • 関連する報告書
      2024 実施状況報告書

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公開日: 2024-04-05   更新日: 2025-12-26  

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