| 研究課題/領域番号 |
18K07831
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| 研究機関 | 日本大学 |
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研究代表者 |
高橋 昌里 日本大学, 医学部, 客員教授 (60328755)
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| 研究分担者 |
金田 篤志 千葉大学, 大学院医学研究院, 教授 (10313024)
福田 昇 日本大学, 総合科学研究所, 教授 (40267050)
諸橋 環 日本大学, 医学部, 助教 (60781416)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| キーワード | 胎児期低栄養 / 幹細胞 / エピジェネティクス / 高血圧 / タウリン |
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| 研究実績の概要 |
胎児期低栄養が胎児の腎臓組織幹細胞のエピジェネティクスに異常を来し、成人期に腎障害、高血圧を発症するかを検討した。
方法：妊娠期低蛋白状態ラットからの産仔ラット(LP群)、同時にタウリンを負荷した群(LPT群)及び妊娠期正常栄養ラットからの産仔ラット(C群)において、体重、血圧の推移を60週間観察し、EPC機能をコロニーアッセイで検討した。続いて各群14週齢でのCD44陽性間葉系幹細胞(MSC)にTGF-β1を投与し、細胞分化をαSMA、レニン等をWestern blotにて解析した。MSCのエピジェネティクスの解析をATAC-seq、RNA-seqで行った。
結果：30週齢以降で、LP群の血圧はC群より有意に高かった。LP群のEPC機能はC群、LPT群に比べて有意に低かった。LP群由来MSCでは、C群由来MSCに比較して間養系分化マーカーh-caldesmonやαSMAが分化前から発現し、既に収縮型間葉細胞に分化し、レニンも発現していた。さらに転写LXRαも高く、レニン-アンジオテンシン・アルドステロン系の亢進が示唆された。各群の腎臓MSCについてエピジェネティクスの解析では、GSEAでC群と比較してLP群のMSCで増加している遺伝子群の種々のクラスターでは、補体C3に関連する遺伝子の関与を認めた。またC群と比較してLP群のMSCで、ATAC-seqにおいてオープンクロマチンが多く、RNA-seqにて発現量が多い３つの遺伝子が見いだされた。
結論：LP群のMSCではすでに分化傾向にあり、胎生期の低栄養によるエピジェネティクス変化があることが示唆された。胎児期低栄養ラットでは、成熟期に血圧の上昇とEPC機能低下を認め、胎児期タウリン補給でEPC機能が増加し、成熟期の高血圧を抑制した。このように胎児期の低栄養やタウリン不足が成人期高血圧や血管障害に関与している可能性が示唆された。
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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
当初の計画での腎臓由来MSCの単離・培養 としてCD44ダイナビーズにてMSCをソートし、FACSにてCD44陽性を確認し、培養が出来た。胎児期低栄養腎由来MSCの特徴の検討（高橋）胎児期正常栄養、胎児期低栄養の母親からの産仔ラット、腎由来間葉系幹細胞（MSC）を、CD44, CD105で確認。TGF-β1によるメサンジウム細胞への分化をαSMA、レニンの免疫染色とWestern blotにて解析ができた。さらに胎児期低栄養腎由来MSCのエピゲノム解析も順調に終了できた。
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| 今後の研究の推進方策 |
腎臓内Label retaining cell (LRC)は胎児期低栄養と正常栄養妊娠ラットからの産仔ラットの腎臓ではその数に差はなかったが、今後虚血再還流での負荷条件で検討する。GSEAでC群と比較してLP群のMSCで増加している遺伝子群の種々のクラスターでは、補体C3に関連する遺伝子の関与を認めたことより、補体C3の関与を、C3ノックアウトマウスで、同様な胎児期低栄養を起こし検討する。胎児期低栄養からの産仔ラットのEPC機能低下は造血幹細胞の問題か、骨髄造血幹細胞のFACS解析で検討する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
2018-2019年度にかけて行ったWistarラットを使用した胎児期低栄養産仔ラットの遺伝子解析研究を行った所、補体C3の関与が示唆された。そのため2020年度は新たにC3をノックアウトしたマウスを使用した胎児期低栄養の研究を行う計画を立てたため、今年度の予算をその研究に充当することとした。
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