細胞内脂質シグナル分子による小胞輸送制御を介した血管細胞機能の調節

2017 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15H04673
• 研究機関: 金沢大学
• 研究代表者: 多久和 陽 金沢大学, 医学系, 教授 (60171592)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• キーワード: イノシトールリン脂質 / PI 3-キナーゼ / ホスファターゼ / PI-3-P / ノックアウト / 小胞輸送 / エンドサイトーシス

研究実績の概要

PI3K-C2αとPI3K-C2βの機能的相違を解明するために、floxedマウスとCre deleterマウスを交配し、組織Aおよび組織B特異的なPI3K-C2α-単独KOマウス、PI3K-C2β-単独KOマウス及びPI3K-C2α/PI3K-C2β二重KOマウスの表現型を解析した。組織A特異的なKOマウスについては、PI3K-C2α、PI3K-C2βのいずれの単独KOマウスも正常な表現型を呈したが、二重KOマウスは複数の器官機能に異常を認めた。ある器官の機能異常については、マウス個体での機能の他に摘出臓器の機能、単離細胞のインビトロ解析により、細胞内シグナリングの異常を見出した。一方、組織B特異的なKOは、生後2週間以内に約半数のホモKOマウスが死亡することが明らかとなった。電子顕微鏡解析により細胞内小器官および細胞内フィラメント構造の顕著な異常が認められた。今後、マウス個体の形態学的、生化学的解析によりこれらの異常の原因を追究する。
イノシトールリン脂質PI-3-Pを脱リン酸化する酵素PI-3-Pホスファターゼ（PI3Pase）のノックアウト（KO）マウスは、ある臓器の異常が顕著であり、この臓器の機能異常により出生直後に死亡した。この臓器の細胞種特異的なコンディショナルKOマウスでは、異常が軽度であり生存が可能であった。また、モデル細胞を用いて、siRNA法を用いてこのPI3Paseをノックダウンしたところ、小胞動態の異常が認められた。
スフィンゴ脂質代謝酵素スフィンゴシンキナーゼSphKの KOマウスを用いて疾患モデルを作成し、コントロールマウスとの病態の差異を認めた。KOマウスで認められる異常は、小胞動態の異常をともなった。SphKのトランスジェニックマウスとKOマウスを交配したところ、異常が是正された。

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Photoacoustic imaging of tumour vascular permeability with indocyanine green in a mouse model. (2018)
  • 著者名/発表者名: Okumura K, Yoshida K, Yoshioka K, Aki S, Yoneda N, Inoue D, Kitao A, Ogi T, Kozaka K, Minami T, Koda W, Kobayashi S, Takuwa Y and Gabata T
  • 雑誌名: European Radiology Experimental 巻: 2 ページ: -
  • DOI: 10.1186/s41747-018-0036-7
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Neuronal SphK1 acetylates COX2 and contributes to pathogenesis in a model of Alzheimer’s Disease. (2018)
  • 著者名/発表者名: Lee J-Y, Han S-H, Par M-H, Baek B, Song I-S, Choi M-K, Takuwa Y, Ryu H, He X, Schuchman E, Bae J-S, Jin H-K, Kim S-H.
  • 雑誌名: Nat Commun 巻: 印刷中 ページ: 印刷中
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Pancreas lineage allocation and specification are regulated by sphingosine-1-phosphate signalling. (2017)
  • 著者名/発表者名: Serafimidis I, Rodriguez-Aznar E, Lesche M, Yoshioka K, Takuwa Y, Dahl A, Pan D, Gavalas A.
  • 雑誌名: PLOS Biology 巻: 15 ページ: e2000949
  • DOI: 10.1371/journal.pbio.2000949. eCollection 2017.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Early endothelialization associated with a biolimus A9 bioresorbable polymer stent in a porcine coronary model. (2017)
  • 著者名/発表者名: Mori M, Sakata K, Nakanishi C, Nakahashi T, Kawashiri MA, Yoshioka K, Takuwa Y, Okada H, Yokawa JI, Shimojima M, Yoshimuta T, Yoshida S, Yamagishi M, Hayashi K
  • 雑誌名: Heart and Vessels. 巻: 32 ページ: 1244-1252
  • DOI: 10.1007/s00380-017-0992-5.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Augmented sphingosine 1 phosphate receptor-1 signaling in cardiac fibroblasts induces cardiac hypertrophy and fibrosis through angiotensin II and interleukin-6. (2017)
  • 著者名/発表者名: Ohkura S, Usui S, Takashima S, Takuwa N, Yoshioka K, Okamoto Y, Inagaki Y, Sugimoto N, Kitano T, Takamura M, Wada T, Kaneko S, Takuwa Y
  • 雑誌名: PLOS ONE 巻: 12 ページ: e0182329
  • DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0182329
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Peretinoin, an Acyclic Retinoid, Inhibits Hepatocarcinogenesis through Suppression of Sphingosine Kinase 1 Expression in Vitro and in Vivo. (2017)
  • 著者名/発表者名: Funaki M, Kitabayashi J, Shimakami T, Nagata N, Sakai Y, Takegoshi K, Okada H, Murai K, Shirasaki T, Ota T, Takuwa Y, Honda M , and Kaneko S
  • 雑誌名: Sci Rep 巻: 7 ページ: -
  • DOI: 10.1038/s41598-017-17285-2.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Myotubularin-related protein 4 (MTMR4), a phosphoinositide 3'-phosphatase, regulates endolysosome integrity and autophagy flux in human lung alveolar epithelial A549 cells (2018)
  • 著者名/発表者名: Pham Quynh Hoa, Yoshioka Kazuaki, Azadul Sarker Kabir, Aung Thuzar Khin, Islam Shahidul, Aki Sho, Ishimaru Kazuhiro, Takuwa Noriko, Takuwa Yoh
  • 学会等名: 第 95 回日本生理学会大会
• [学会発表] Indispensable role of α and β isoforms of class II phosphoinositide 3-kinases (PI3K) in the uterine smooth muscle contraction during labor (2018)
  • 著者名/発表者名: Sarker Kabir Azadul, Sho Aki, Yoshioka Kazuaki, Kuno Koji, Okamoto Yasuo, Aung Thuzar Khin, Pham Quynh Hoa, Islam Shahidul, Takuwa Noriko, Takuwa Yoh
  • 学会等名: 第 95 回日本生理学会大会
• [学会発表] Class II phosphoinositide 3-kinase isoforms PI3K-C2α and PI3K-C2β play essential roles in pinocytosis in vascular endothelial cells (2018)
  • 著者名/発表者名: Aung Thuzar Khin, Yoshioka Kazuaki, Aki Sho, Pham Quynh Hoa, Sarker Kabir Azadul, Islam Shahidul, Ishimaru Kazuhiro, Takuwa Noriko, Takuwa Yoh
  • 学会等名: 第 95 回日本生理学会大会
• [学会発表] 抗がん剤による臓器障害におけるスフィンゴシン-1-リン酸（S1P）情報伝達系の関与 (2017)
  • 著者名/発表者名: 多久和 典子、石丸 和宏、岡本 安雄、多久和 陽
  • 学会等名: 第27回日本病態生理学会大会
• [学会発表] Myotubularin - related protein 4 (MTMR4), a phosphoinositide 3-- specific phosphatase, regulates endolysosome integrity and autophagy flux in A549 human lung carcinoma cells (2017)
  • 著者名/発表者名: Quynh Hoa Pham , Kazuaki Yoshioka , Azadul Kabir Sarker , Khin Thuzar Aung , Shahidul Islam , Sho Aki , Sato Nakamura , Noriko Takuwa, Yoh Takuwa
  • 学会等名: 第40回日本分子生物学会年会
• [図書] なるほどなっとく！解剖生理学 (2017)
  • 著者名/発表者名: 多久和典子、多久和陽
  • 総ページ数: 297
  • 出版者: 南山堂
  • ISBN: ISBN978-4-525-12161-7
• [備考] 血管分子生理学教室（旧生理学第一講座）
  • URL: http://physiology1.w3.kanazawa-u.ac.jp/