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2018 年度 実施状況報告書

健康長寿を目指す高齢者心疾患における治療および予防のための糖鎖関連老化因子の解明

研究課題

研究課題/領域番号 16K19098
研究機関地方独立行政法人東京都健康長寿医療センター(東京都健康長寿医療センター研究所)

研究代表者

板倉 陽子  地方独立行政法人東京都健康長寿医療センター(東京都健康長寿医療センター研究所), 東京都健康長寿医療センター研究所, 研究員 (30582746)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
キーワード糖鎖プロファイル / 心疾患 / 老化 / 組織
研究実績の概要

高齢者の増加に伴い心疾患患者も増加している中、日本における死亡別死亡要因の上位にある心疾患の治療を念頭に置いた研究は重要な意義をなすと考えられる。心臓は一生涯働き続け異常が表れにくい臓器であるが、多臓器に及ぼす影響は大きく、心臓の機能低下における状態の把握と原因の解明が求められる。本研究では、生体内機能に深く関わる糖鎖に着目し、心臓における糖鎖および様々な細胞発現分子の老化に伴う質的変化を調べることを目的とした。平成30年度は、昨年度に解析したメスの正常マウスと同様にオスの正常マウスならびに心筋梗塞モデルマウスにおける心臓組織切片の糖鎖プロファイル解析を行い、糖鎖情報を蓄積した。また、加齢に伴う変化を観察するため、週齢の異なるメスおよびオスのマウスにおいて、レクチンならびに複数の分子マーカーを用いた組織染色を行った。
その結果、オスの心臓組織切片から切り出し抽出したタンパク質の糖鎖プロファイルデータにおいて、わずかに加齢に伴い変化する糖鎖構造が示唆された。糖鎖プロファイルから選択した特定のレクチンを用いた組織染色では、加齢に伴い局所的な細胞形状の変化と染色傾向の違いが確認された。特に細胞膜を染めたレクチンでは、老齢マウスの方が若齢マウスよりレクチンによる染色が不規則になり、細胞の輪郭が不鮮明になる傾向が見られた。これは、染色された糖鎖の構造または発現量が細胞膜上で減少していることを示唆している。また、線維化関連マーカーを用いた組織染色による検討では、正常なマウスにおいて雌雄ともに加齢に伴い心臓の切断面に対する染色割合の違いが確認された。
現時点で、加齢と糖鎖変化との関連性は見られたもののその因果関係についてはより詳細な検討が必要である。変化の得られた糖鎖の構造ならびに結合するタンパク質について今後明らかにすることを目指していく。

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

週齢の異なるマウスにおいて心臓組織切片より抽出した糖鎖プロファイル情報を取得し、加齢に伴う糖鎖変化を示した。また、性差を考慮した雌雄マウスにおける糖鎖情報においても取得したデータを解析し、心臓における局在や加齢変化についての比較検討により部位特異性と糖鎖発現変化を示唆する結果を得た。そして、複数のレクチンならびに疾患関連マーカーを用いた組織染色により、加齢にともなう情報を取得し蓄積した。疾患モデルマウスの糖鎖情報についても同様に糖鎖プロファイルを取得し、データを蓄積した。しかし、正常な加齢変化との比較検討を実施したが、その詳細を言及するためにはさらなるデータの蓄積が必要である。以上の点から、現在までの達成度は「おおむね順調に進展している」といえる。

今後の研究の推進方策

予定していた研究期間は終了したが、心疾患モデルマウスにおいて取得した糖鎖情報の比較解析、および疾患関連マーカーを用いた組織染色で得られた加齢変化など、疾患と糖鎖の関連性についてまだ検討の余地がある。蓄積した情報の精査ならびにさらなる比較のための情報取得を行い、より詳細な検討を実施するための研究が必要である。疾患モデルマウスと正常マウスで得られた糖鎖プロファイル情報の比較検討を行い、加齢と疾患との関連性について、今後は糖鎖の構造や発現に関する詳細および糖鎖を始めとする分子的変化を明らかにしていく。また、加齢に伴う糖鎖変化ならびに疾患と関わる糖鎖変化などに関連するタンパク質の同定を目指し、タンパク質の発現解析などの検討を実施する。

次年度使用額が生じた理由

初年度に計上していた海外渡航費を繰り越したため、その費用がまだ残っている。詳細な比較検討を行うための解析費用として、残予算の一部を解析試薬の調達に使用する。また、得られた成果を報告するために学会における出張費および専門家らの意見を得るための研究打ち合わせのための旅費として残りの予算を計上する。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2018

すべて 雑誌論文 (2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) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Qualitative and quantitative alterations in intracellular and membrane glycoproteins maintain the balance between cellular senescence and human aging.2018

    • 著者名/発表者名
      Itakura Y, Sasaki N, Toyoda M
    • 雑誌名

      Aging (Albany NY)

      巻: 10 ページ: 2190-2208

    • DOI

      10.18632/aging.101540

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 老化関連疾患の予防、治療法の開発に向けた『老化と糖鎖』2018

    • 著者名/発表者名
      佐々木紀彦、板倉陽子、豊田雅士
    • 雑誌名

      生化学会誌

      巻: 90 ページ: 719-723

    • DOI

      10.14952/SEIKAGAKU.2018.900719

  • [学会発表] Cardiac tissue glycome mapping using lectin microarray for heart failure cell therapy2018

    • 著者名/発表者名
      Itakura Y, Kikkawa Y, Murakami Y, Kuno A, Nagai-Okatani C, Sasaki N, Toyoda M.
    • 学会等名
      JAACT2018
    • 国際学会
  • [学会発表] Comparative analysis of glycan alterations in intracellular and membrane glycoproteins with cellular senescence and human aging2018

    • 著者名/発表者名
      Itakura Y, Sasaki N, Toyoda M
    • 学会等名
      10th ACGG Conference
    • 国際学会
  • [学会発表] レクチンマイクロアレイ法を用いたマウス心臓組織のグライコームマッピング2018

    • 著者名/発表者名
      板倉 陽子、吉川 友里香、村上 維菜、豊田 雅士
    • 学会等名
      第7回日本比較病理学研究会

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公開日: 2019-12-27  

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