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2021 年度 実績報告書

トキシコリピドミクスの手法を用いた重金属の組織特異的毒性発現機構の解析

研究課題

研究課題/領域番号 19H03375
研究機関昭和大学

研究代表者

原 俊太郎  昭和大学, 薬学部, 教授 (50222229)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワード脂質代謝 / 過酸化脂質 / 毒性発現 / 重金属 / 生理活性脂質
研究実績の概要

本研究では、重金属の毒性発現の標的として脂質分子に注目し、重金属等の毒性化学物質曝露に伴う脂質組成の変化及び生理活性脂質の産生を網羅的に解析するトキシコリピドミクスの手法を用い、重金属の組織特異的毒性発現機構を明らかにすることを目的としている。本年度は以下の点を明らかにした。
1) 神経毒性を示すメチル水銀に関する解析:多様な過酸化脂質を同定する系の構築を中心に、メチル水銀投与後のマウス脳におけるトキシコリピドミクスを引き続き進めた。
2) 腎毒性を示す重金属に関する解析:カドミウム、亜ヒ酸、いずれの曝露によっても、ヒト腎近位尿細管細胞HK2における活性酸素産生は上昇したが、長鎖アシルCoA合成酵素ACSL4をノックダウンし高度不飽和脂肪酸含有リン脂質を減少させても、両重金属に対する感受性に変化はみられなかった。また、プログラム細胞死の各種阻害剤で前処理したところ、カドミウムによる細胞死はいずれの阻害剤の影響もみられなかったが、亜ヒ酸による細胞死は、アポトーシスやフェロトーシスの阻害剤により一部抑えられた。
3) 膀胱毒性・肺毒性を示す化学物質に関する解析:重金属による組織特異的毒性発現機構の解析へ応用するために、膀胱及び肺に特異的に毒性を示すシクロホスファミドとパラコートを用いた解析を引き続き進め、両毒性発現には異なる脂質代謝経路が関わるものの、いずれにおいても障害部位への好中球の浸潤が深く関わることが明らかになった。
4) 精巣や脳に特異的に発現する長鎖アシルCoA合成酵素ACSL6の基質特異性の解析:精巣や脳において高発現し、各組織におけるリン脂質組成の制御を介し、組織特異的毒性発現に関与すると予想されるACSL6の基質特異性について解析した。その結果、ACSL6分子種のうち、ACSL6V1がリノレン酸を良い基質にするのに対し、精巣や脳に高発現するACSL6V2はドコサヘキサエン酸を良い基質とすることが見出された。

現在までの達成度 (段落)

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Role of ACSL4 in the chemical-induced cell death in human proximal tubule epithelial HK-2 cells2022

    • 著者名/発表者名
      Kuwata, H., Tomitsuka, Y., Yoda, E., Hara, S.
    • 雑誌名

      Bioscience Reports

      巻: 42 ページ: BSR20212433

    • DOI

      10.1042/BSR20212433

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Absence of prostacyclin greatly relieves cyclophosphamide‐induced cystitis and bladder pain in mice2021

    • 著者名/発表者名
      Ochiai, T., Sasaki, Y., Yokoyama, C., Kuwata, H., Hara, S.
    • 雑誌名

      The FASEB Journal

      巻: 35 ページ: e21952

    • DOI

      10.1096/fj.202101025R

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Substrate specificity of human long-chain acyl-CoA synthetase ACSL6 variants2021

    • 著者名/発表者名
      Kurotaki, A., Kuwata, H., Hara, S.
    • 雑誌名

      Biological and Pharmaceutical Bulletin

      巻: 44 ページ: 1571~1575

    • DOI

      10.1248/bpb.b21-00551

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 新たな細胞死フェロトーシスの制御因子としての長鎖アシルCoA合成酵素4(ACSL4)2021

    • 著者名/発表者名
      冨塚祐希、桑田浩、原俊太郎
    • 雑誌名

      昭和学士会雑誌

      巻: 81 ページ: 380~386

    • 査読あり
  • [学会発表] プロスタサイクリン合成酵素の欠損が化学物質による膀胱発がんを促進するメカニズムの解明2022

    • 著者名/発表者名
      佐々木由香、遠藤勇気、鈴木康友、近藤幸尋、横山知永子、原俊太郎
    • 学会等名
      日本薬学会第142年会
  • [学会発表] パラコートの肺毒性発現における長鎖アシルCoA合成酵素(ACSL)4の役割の解析2022

    • 著者名/発表者名
      冨塚祐希、桑田浩、原俊太郎
    • 学会等名
      日本薬学会第142年会
  • [学会発表] 大腸疾患における長鎖アシルCoA合成酵素-4の機能解析2022

    • 著者名/発表者名
      落合翔、桑田浩、原俊太郎
    • 学会等名
      日本薬学会第142年会
  • [学会発表] パラコート誘発性肺障害における長鎖アシルCoA合成酵素4の役割の解析2021

    • 著者名/発表者名
      冨塚祐希、桑田浩、原俊太郎
    • 学会等名
      第21回Pharmaco-Hematologyシンポジウム
  • [学会発表] 高度不飽和脂肪酸の活性化の阻害が炎症応答に及ぼす影響2021

    • 著者名/発表者名
      桑田浩、原俊太郎
    • 学会等名
      第21回Pharmaco-Hematologyシンポジウム
    • 招待講演
  • [学会発表] 出血性膀胱炎におけるプロスタサイクリンの機能解析2021

    • 著者名/発表者名
      落合翔、佐々木由香、横山知永子、原俊太郎
    • 学会等名
      第63回日本脂質生化学会
  • [学会発表] パラコート誘発性肺障害における長鎖アシルCoA合成酵素4の役割の解析2021

    • 著者名/発表者名
      冨塚祐希、桑田浩、原俊太郎
    • 学会等名
      フォーラム2021: 衛生薬学・環境トキシコロジー
  • [学会発表] Prostacyclin exacerbates cyclophosphamide-induced hemorrhagic cystitis2021

    • 著者名/発表者名
      Ochiai, T., Sasaki, Y., Yokoyama, C., Kuwata, H., Hara, S.
    • 学会等名
      2021 Japan/Korea Joint Symposium on Pharmaceutical Health Science and Environmental Toxicology
    • 国際学会

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公開日: 2022-12-28  

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