| 研究課題/領域番号 |
15K08203
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| 研究機関 | 福井大学 |
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研究代表者 |
村田 拓也 福井大学, 医学部, 准教授 (70281186)
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| 研究分担者 |
松岡 達 福井大学, 医学部, 教授 (00263096)
成田 和巳 福井大学, 医学部, 助教 (80270958)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | ビタミンＤ / エストロジェン / 心筋 |
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| 研究実績の概要 |
本研究の目的は､エストロジェンの心血管系（心拍数、血圧）の調節におけるオキシトシン（OT）およびビタミンＤ（VD）の役割を明らかにすることである。（１）性周期中の心血管系のオキシトシンレセプター（OTR）およびビタミンＤレセプター（VDR）の発現測定、（２）OTおよびVDの心血管系の細胞への作用、（３）性周期中の心拍数と血圧の測定を計画している。２７年度は、主に（２）特にVDの心血管系の細胞への作用について検討した。心筋細胞内のCa動態を調べるために、まずマウス心房筋由来培養細胞を用いて、心拍数の調節に関わるCaトランジエントの測定を行った。安定した周期的なCaトランジエントを観察することができたので、次にVDRの発現を抑制した状態を作製しVDRの関与について検討した。その結果、VDRの発現を抑制した心筋細胞では、80%の細胞にCaトランジエントの異常が観察された。さらに、VDRの発現を抑制した心筋細胞にどのような変化が起こっているのかを調べるために、DNAアレイ解析により発現している遺伝子の変化について調べた。その結果、心筋機能に関わる遺伝子を含む数種類の遺伝子の発現に異常が観察された。このことは、VDが、これらの遺伝子の発現を調節することにより、心筋機能調節に関与していることを示唆している。（１）のOTR およびVDRの発現測定と並行して、これらの遺伝子群の発現についても検討中である。
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| 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
心筋におけるVDRの役割を検証するために、マウス心房筋由来細胞HL-1を用いて、Caトランジエント、活動電位および遺伝子発現を調べた。HL-1におけるVDR発現をsiRNA処置により抑制した。VDR発現を抑制した細胞（VDRノックダウン細胞）において、Ca トランジエントを測定したところ、コントロール細胞では20%の細胞に異常が観察された。VDRノックダウン細胞では、異常が観察された細胞は80%となり、周期性が低下した。VDRノックダウン細胞にヒトVDR cDNAを発現させ、VDRの発現を補うと異常を示した細胞は20%となり、コントロール細胞と同程度まで周期性が回復した。Caトランジエントと同時に、膜電位（whole cell patch）の測定を行ったところ両者は同期しており、膜電位の変化にも異常が同時に起こっていた。VDは遺伝子の発現を調節する因子であるので、VDRノックダウン細胞における遺伝子発現の変動をDNAアレイ解析により調べた。その結果、心筋の収縮の調節や遺伝子の転写に関わる数個の遺伝子の発現が減少していた。これらの遺伝子が、心筋細胞の周期性の調節に関わっている可能性が考えられる。これらの実験に並行して、心筋細胞におけるオキシトシンレセプターやVDRの発現の変化について検討中であるが、同サンプルを用いて、DNAアレイ解析により明らかになった遺伝子群の変化についても検討中である。本研究を遂行する上で、マウス心房筋由来細胞HL-1細胞が有用であることが明らかになり、心筋におけるVDRの役割およびそのメカニズム解明のために順調に進展していると判断した。
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| 今後の研究の推進方策 |
今回用いたマウス心房筋細胞において、VDRの発現低下が細胞の周期的活動に影響することが示され、この細胞におけるVDの関与が強く示唆された。この細胞は、心筋特有の周期的活動を安定して観察できることから、心筋におけるVDの役割を検討するには非常に有用な細胞であることが明らかになった。さらに、VDRをノックダウンした場合に、変化する遺伝子群も同定できたことは、VD作用発現のメカニズム解明において、大きな前進である。今後は、マウス培養心筋細胞を用いて同定された遺伝子群の関与およびそのメカニズムを明らかにし、OTRやVDR発現調節の検討と並行して、これら遺伝子群の発現調節の検討を詳細に行う予定である。さらに、エストロジェン、オキシトシン、VDの相互作用、そしてOTRおよびエストロジェンレセプターのノックダウンの影響について検討していく。血圧測定に関しては、非侵襲的な測定を検討しているが、麻酔下における直接的な測定法も必要に応じて行う予定である。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
培養心筋細胞による評価実験、siRNAを用いた評価実験およびsiRNAの効果の解析の結果、一部の細胞に必要とされる拍動性の反応が見られなかったため、新しい細胞を用いて、追加実験を行う必要が生じたため。
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| 次年度使用額の使用計画 |
マウス心房筋由来細胞を用いて、DNAアレイ解析の結果を基に、VDRノックダウン細胞で変動する遺伝子群の役割およびそれら遺伝子とエストロジェンとの関連について検討する。
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