動脈硬化と動脈瘤の形成と進展におけるSMP30の役割

2016 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 16K09476
• 研究機関: 福島県立医科大学
• 研究代表者: 鈴木 聡 福島県立医科大学, 医学部, 助教 (60536944)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: 動脈硬化 / 動脈瘤 / SMP30

研究実績の概要

Senescence Marker Protein-30 (SMP30)は、ノックアウトマウスの解析から抗酸化作用、抗アポトーシス作用を有することが判明し、抗老化蛋白として機能していることが示唆されている。現代社会においては高齢化と食生活の欧米化に伴い動脈硬化性疾患が増加しており、動脈硬化の形成には酸化LDLの形成をはじめとした酸化ストレスやアポトーシスは重要な役割を演じているが、SMP30との関連についてはこれまでに全く検討されていない。本研究ではSMP30が動脈硬化の形成と進展においてどのような役割を有するかを明らかにする。遺伝子操作マウスを用いて、SMP30の抗酸化作用、抗アポトーシス作用に着目し、新しい動脈硬化への治療の開発について検討する。
実験方法としては野生型（WT）マウスとSMP30-KOマウス、動脈硬化モデルとして頻用されているApoE-KOマウスと、それらのマウスを交配させたダブルノックアウト(SMP30/ApoE d-KO）マウスを用いて研究する。それらのマウスにアンジオテンシンを持続投与して、腹部大動脈瘤モデルを作成する。アンジオテンシン投与前のベースラインでの血圧、心拍数、体重、大動脈径に有意差は認められず、また大動脈組織は、ヘマトキシリン・エオジン染色、エラスチカ・マッソン染色において形態的に差異は認められなかった。アンジオテンシン投与後4週間での解析では、すべての系統のマウスが同等に血圧が上昇しており、WTマウス、SMP30-KOマウスの腹部大動脈中膜層は肥厚する傾向にあったが、ApoE-KOマウス、SMP30/ApoE d-KOマウスの腹部大動脈中膜層はベースラインと同等もしくは菲薄化する傾向にあり、血管径が有意に拡大する結果であった。
今後は研究計画に沿って更に実験を進めていく予定である。

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

WTマウス、SMP30-KOマウス、ApoE-KOマウス、SMP30/ApoE d-KOマウスの4系統におけるベースラインの血圧、心拍数、体重、大動脈径に有意差は認められず、また大動脈組織は、ヘマトキシリン・エオジン染色、エラスチカ・マッソン染色において形態的に差異は認められなかった。4系統のマウスにアンジオテンシンⅡを1000ng/kg/minの投与量で持続投与したところ、全ての系統においてベースラインと比較し有意に血圧は上昇しており、4群間での血圧の差は認められなかった。
アンジオテンシンⅡを28日間持続投与された4系統のマウスのうち、WTマウス、SMP30-KOマウスの腹部大動脈中膜層は肥厚する傾向にあったが、ApoE-KOマウス、SMP30/ApoE d-KOマウスの腹部大動脈中膜層はベースラインと同等もしくは菲薄化する傾向にあり、血管径が有意に拡大する結果であった。アンジオテンシンⅡを持続投与された4系統のマウスのうち、WTマウスおよびSMP30-KOマウスと比較してApoE-KOマウスでは瘤破裂もしくは大動脈解離で死亡する割合が増加し、SMP30/ApoE d-KOマウスではさらに同じ原因による死亡率が有意に増加した。

今後の研究の推進方策

今後はSMP30が大動脈瘤破裂および解離を引き起こす分子メカニズムを明らかにすることを目標とする。4系統のマウスにおいて、アンジオテンシンⅡ投与後7日目（炎症の急性期）での腹部大動脈の組織学的検討（免疫染色による炎症細胞や炎症性サイトカインの発現部位の検討やγ-H2AXによるDNA鎖切断の評価など）を行う。酸化ストレスの評価のためにベースラインとアンジオテンシン投与後における尿中8-OHdG測定を行う。
SMP30の大動脈瘤への関与を示す分子メカニズムを明らかにするため、培養細胞を用いてSMP30がノックダウンされた平滑筋細胞において、アンジオテンシンⅡ刺激後に炎症性サイトカインやケモカインなどの発現が転写レベルで増加するのかどうかリアルタイムPCRにて評価する。

研究成果

• [雑誌論文] Prognostic significance of periodic leg movements during sleep in heart failure patients. (2016)
  • 著者名/発表者名: Akiomi Yoshihisa, Satoshi Suzuki, Yuki Kanno, Mai Takiguchi, Akihiko Sato, Shunsuke Miura, Atsuro Masuda, Tetsuro Yokokawa, Takeshi Shimizu, Yuichi Nakamura, Hiroyuki Yamauchi, Takashi Owada, Satoshi Abe, Takamasa Sato, Masayoshi Oikawa, Shu-ichi Saitoh, Yasuchika Takeishi.
  • 雑誌名: International Journal of Cardiology 巻: 212 ページ: 11-13
  • DOI: 10.1016/j.ijcard.2016.03.007.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Plasma leves of receptor for advanced glycation end-products and high-mobility group box 1 in patients with pulmonary hypertension. (2016)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Suzuki, Kazuhiko Nakazato, Koichi Sugimoto, Akiomi Yoshihisa, Takayoshi Yamaki, Hiroyuki Kunii, Hitoshi Suzuki, Shu-ichi Saitoh, Yasuchika Takeishi.
  • 雑誌名: International Heart Journal 巻: 57 ページ: 230-240
  • DOI: 10.1536/ihj.15-188.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Association between levels of anti-angiogenic isoform of vascular endothelial growth factor A and pulmonary hypertension. (2016)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Suzuki, Akiomi Yoshihisa, Tetsuro Yokokawa, Tomofumi Misaka, Nobuo Sakamoto, Koichi Sugimoto, Takayoshi Yamaki, Hiroyuki Kunii, Kazuhiko Nakazato, Shu-ichi Saitoh, Yasuchika Takeishi.
  • 雑誌名: International Journal of Cardiology 巻: 222 ページ: 416-420
  • DOI: 10.1016/j.ijcard.2016.07.277.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Prognostic significance of insomnia in heart failure. (2016)
  • 著者名/発表者名: Yuki Kanno, Akiomi Yoshihisa, Shunsuke Watanabe, Mai Takiguchi, Tetsuro Yokokawa, Akihiko Sato, Shunsuke Miura, Takeshi Shimizu, Yuichi Nakamura, Satoshi Abe, Takamasa Sato, Satoshi Suzuki, Masayoshi Oikawa, Shu-ichi Saitoh, Yasuchika Takeishi.
  • 雑誌名: Circulation Journal 巻: 80 ページ: 1571-1577
  • DOI: 10.1253/circj.CJ-16-0205.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Associations of dipeptidyl peptidase-4 inhibitors with mortality in hospitalized heart failure patients with diabetes mellitus. (2016)
  • 著者名/発表者名: Akihiko Sato, Akiomi Yoshihisa, Yuki Kanno, Mai Takiguchi, Shunsuke Miura, Takeshi Shimizu, Yuichi Nakamura, Hiroyuki Yamauchi, Takashi Owada, Takamasa Sato, Satoshi Suzuki, Masayoshi Oikawa, Takayoshi Yamaki, Koichi Sugimoto, Hiroyuki Kunii, Kazuhiko Nakazato, Hitoshi Suzuki, Shu-ichi Saitoh, Yasuchika Takeishi.
  • 雑誌名: ESC Heart Failure 巻: 3 ページ: 77-85
  • DOI: 10.1002/ehf2.12098
  • 査読あり
• [学会発表] The DPP4 inhibition ameliorates cardiac function by inhibiting the cleavage of HMGB-1 in diabetic mice after myocardial infarction (2016)
  • 著者名/発表者名: Akihiko Sato, Satoshi Suzuki, Shunsuke Watanabe, Takeshi Shimizu, Yuichi Nakamura, Shu-ichi Saitoh, Takafumi Ishida, Yasuchika Takeishi.
  • 学会等名: The 33rd Annual Meeting of the International Society for Heart Research (ISHR) Japanese Section
  • 発表場所: Tokyo
  • 年月日: 2016-12-16 – 2016-12-17
  • 国際学会
• [学会発表] Association between sleep disordered breathing and arterial stiffness in heart failure patients with reduced or preserved ejection fraction (2016)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Suzuki, Akiomi Yoshihisa, Yu Sato, Tetsuro Yokokawa, Shunsuke Miura, Takamasa Sato, Shunsuke Watanabe, Masayoshi Oikawa, Atsushi Kobayashi, Takayoshi Yamaki, Hiroyuki Kunii, Kazuhiko Nakazato, Shu-ichi Saitoh, Yasuchika Takeishi.
  • 学会等名: Scientific Sessions of American Heart Association 2016
  • 発表場所: New Orleans
  • 年月日: 2016-11-12 – 2016-11-16
  • 国際学会
• [学会発表] Associations between acylcarnitine to total carnitine ratio and adverse prognosis in heart failure patients with reduced or preserved ejection fraction. (2016)
  • 著者名/発表者名: Shunsuke Watanabe, Akiomi Yoshihisa, Yu Sato, Tetsuro Yokokawa, Shunsuke Miura, Takamasa Sato, Satoshi Suzuki, Masayoshi Oikawa, Atsushi Kobayashi, Takayoshi Yamaki, Hiroyuki Kunii, Kazuhiko Nakazato, Shu-ichi Saitoh, Yasuchika Takeishi.
  • 学会等名: Scientific Sessions of American Heart Association 2016
  • 発表場所: New Orleans
  • 年月日: 2016-11-12 – 2016-11-16
  • 国際学会
• [学会発表] Liver fibrosis score predicts mortality in heart failure patients with preserved ejection fraction. (2016)
  • 著者名/発表者名: Yu Sato, Akiomi Yoshihisa, Shunsuke Watanabe, Tetsuro Yokokawa, Shunsuke Miura, Takamasa Sato, Satoshi Suzuki, Masayoshi Oikawa, Atsushi Kobayashi, Takayoshi Yamaki, Hiroyuki Kunii, Shu-ichi Saitoh, Yasuchika Takeishi.
  • 学会等名: Scientific Sessions of American Heart Association 2016
  • 発表場所: New Orleans
  • 年月日: 2016-11-12 – 2016-11-16
  • 国際学会
• [学会発表] Pulmonary hypertension with altered eNOS and ALK-1 signaling in the autoimmuno-disease mice. (2016)
  • 著者名/発表者名: Koichi Sugimoto, Akihiko Sato, Shunsuke Watanabe, Satoshi Suzuki, Takeshi Machida, Shu-ichi Saitoh, Hideharu Sekine, Yasuchika Takeishi.
  • 学会等名: Scientific Sessions of American Heart Association 2016
  • 発表場所: New Orleans
  • 年月日: 2016-11-12 – 2016-11-16
  • 国際学会