| 研究課題/領域番号 |
15K10855
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
野田 航介 北海道大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (90296666)
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| 研究分担者 |
神田 敦宏 北海道大学, 医学(系)研究科(研究院), 特任講師 (80342707)
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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 | 眼細胞生物学 / 糖尿病網膜症 |
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| 研究実績の概要 |
世界的に進行する高齢化に伴い、失明疾患である糖尿病網膜症患者は今後さらに増加すると考えられている。近年、さまざまな疾患においてポリアミンと呼ばれる生体内物質の関与が注目されており、糖尿病の病態におけるポリアミン、およびその代謝を担う酵素群の役割が注目されている。本研究の目的は、ポリアミン関連酵素群の糖尿病網膜症病態における関与とその産生機序を解明することにある。
今年度は、糖尿病網膜症に類似した環境下での網膜血管内皮細胞におけるポリアミン代謝酵素の発現変化を検討するために、培養ラット網膜毛細血管内皮細胞TR-iBRB2に、マルチガスインキュベーターを用いた低酸素刺激、グルコース添加による糖負荷刺激、およびVEGF添加刺激をおこなった。TR-iBRB2への1% O2、24時間の低酸素刺激により、ポリアミン合成系酵素であるアルギナーゼ2(Arg2)、オルニチン脱炭酸酵素(Odc)、スペルミジン合成酵素(Srm)の発現亢進がみられた。また、ポリアミンの一種であるスペルミンを酸化し副生成物としてアルデヒドおよび過酸化水素を発生させて酸化ストレス亢進に寄与するスペルミンオキシダーゼ(Smox)、スペルミジン／スペルミン-N1-アセチル基転移酵素(Sat1)も低酸素刺激によりその発現が亢進していた。25mMグルコースによる糖負荷刺激では、Arg2、Odc、SrmおよびSmox発現の低下傾向がみられた。10ng/ml、および100ng/mlのVEGF添加ではポリアミン関連酵素の発現変化は見られなかった。これらの結果から、網膜血管内皮細胞において糖尿病刺激によりポリアミン関連酵素群の発現が大きく変化することが明らかになった。
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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
平成27年度交付申請書に記載した年度研究計画は1)低酸素刺激、2)糖負荷、3)炎症性サイトカイン刺激など糖尿病網膜症眼内で生じる刺激による網膜血管内皮細胞でのポリアミン関連酵素の発現変化を解析する事であったが、そのうち1)および2)については検討が終了しており、学術的意義のある結果を得ていることから、おおむね順調に研究は進展していると自己評価するものである。
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| 今後の研究の推進方策 |
平成28年度は、前年度の研究において網膜血管内皮細胞においてポリアミン関連酵素の発現変化がみられた糖尿病刺激により、ポリアミン代謝の副生成物として知られ酸化ストレス亢進に寄与するアクロレインとよばれるアルデヒド量が変化するかを検討する。また、shRNAによるRNA干渉などによりポリアミン関連酵素の発現を抑制することで、アクロレイン結合タンパクが減少するかを解析する。
平成29年度は、申請者らがこれまでの研究で糖尿病網膜症における酸化ストレス亢進への寄与を報告してきたVascular adhesion protein-1/ Semicarbazide sensitive amine oxidase (VAP-1/ SSAO)がポリアミンを代謝してアクロレイン産生に寄与するかをshRNAによるRNA干渉などを用いて解析する予定である。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
平成27年度の研究計画は糖尿病網膜症に類似環境下での網膜血管内皮細胞におけるポリアミン代謝酵素の発現変化の検討であったが、順調に研究がおこなわれ、予定よりも低額の研究費で計画遂行が可能であったため。
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| 次年度使用額の使用計画 |
平成28年度以降に計画している、網膜血管内皮細胞への糖尿病刺激によるアクロレイン量変化の検討、およびRNA干渉を用いたポリアミン関連酵素およびVAP-1/SSAO阻害によるアクロレイン結合タンパクの変化の解析実験に使用する予定である。
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