| 研究課題/領域番号 |
19K07325
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| 研究機関 | 静岡県立大学 |
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研究代表者 |
刀坂 泰史 静岡県立大学, 薬学部, 講師 (00583973)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | 線維化 / アルギニンメチル化酵素 |
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| 研究実績の概要 |
慢性心不全の発症と進展において重要なリスクファクターである心臓線維化には、エピジェネティックな制御機構が寄与しているが、この制御機構はいまだ解明には至っていない。本研究では遺伝子改変マウスおよび初代培養細胞を用いて、心不全におけるPRMT5の機能とそのメカニズムを解明し、さらに心不全モデル動物に対するPRMT5阻害剤の薬理効果を明らかにする。Postn-CreまたはCol1a2-CreマウスとPRMT5-floxマウスを交配し、線維芽細胞特異的PRMT5-KOマウスを作成した。大動脈狭窄術を施した圧負荷応答性の心不全マウスモデルを作成し、超音波検査にて心機能を評価した。さらに心臓を摘出し、遺伝子発現解析 (Col1a1, alpha-SMA) および組織学的評価 (ピクロシリウスレッド染色) を行い、心不全に伴う線維化を評価した。圧負荷応答により、心機能の減少がみられた。さらにPrmt5flox/floxマウスと比較して、線維芽細胞特異的PRMT5-KOマウスにて心機能の減少が改善した。組織学的評価および遺伝子発現解析の結果、圧負荷にて亢進した線維化関連遺伝子の発現が線維芽細胞特異的なPRMT5のKOにて減少した。心臓線維芽細胞での検討結果、PRMT5阻害剤およびノックダウンによりTGF-betaにより誘導された線維化反応（プロリン取り込み亢進、遺伝子発現）が抑制された。その際にヒストンのメチル化が関与する可能性が示唆された。以上よりPRMT5は心臓線維芽細胞において重要な機能を担っていることが考えられる。
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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
当該年度の計画は遺伝子改変マウスを用いた検討と培養細胞を用いた検討である。
Postn-CreまたはCol1a2-CreマウスとPRMT5-floxマウスを交配し、線維芽細胞特異的PRMT5-KOマウスを作成した。大動脈狭窄術を施した圧負荷応答性の心不全マウスモデルを作成し、超音波検査にて心機能を評価した。さらに心臓を摘出し、遺伝子発現解析 (Col1a1, alpha-SMA) および組織学的評価 (ピクロシリウスレッド染色) を行い、心不全に伴う線維化を評価した。
大動脈狭窄術を施した圧負荷応答性の心不全マウスモデルを作成し、超音波検査にて心機能を評価した。さらに心臓を摘出し、遺伝子発現解析 (Col1a1, alpha-SMA) および組織学的評価 (ピクロシリウスレッド染色) を行い、心不全に伴う線維化を評価した。圧負荷応答により、心機能の減少がみられた。さらにPrmt5flox/floxマウスと比較して、線維芽細胞特異的PRMT5-KOマウスにて心機能の減少が改善した。組織学的評価および遺伝子発現解析の結果、圧負荷にて亢進した線維化関連遺伝子の発現が線維芽細胞特異的なPRMT5のKOにて減少した。心臓線維芽細胞での検討結果、PRMT5阻害剤およびノックダウンによりTGF-betaにより誘導された線維化反応（プロリン取り込み亢進、遺伝子発現）が抑制された。その際にヒストンのメチル化が関与する可能性が示唆された。
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| 今後の研究の推進方策 |
PRMT5が心臓線維芽細胞における遺伝子発現制御にどのような役割を担っているのか、その詳細な分子機構について検討する。具体的にはTGF-beta刺激後のヒストン修飾 (H3R2、H4R3の対照的ジメチル化) についてChIPアッセイにて検討する。またTGF-betaシグナル伝達因子であるSmad3とPRMT5との分子間相互作用について免疫沈降法 (IP-WB) にて検討し、PRMT5の線維化制御メカニズムを明らかにする。PRMT5特異的阻害剤EPZ015666を大動脈狭窄術を施した圧負荷応答性の心不全マウスモデルに投与する。遺伝子改変マウスでの実験と同様に超音波検査、解剖評価、遺伝子発現解析、生化学的および組織学的評価を行う。
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