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2020 年度 実施状況報告書

心不全におけるオートファジー障害の機序解明と治療への応用

研究課題

研究課題/領域番号 20K07068
研究機関札幌医科大学

研究代表者

久野 篤史  札幌医科大学, 医学部, 准教授 (30468079)

研究分担者 藤谷 直樹  札幌医科大学, 医学部, 助教 (10374191)
野島 伊世里  札幌医科大学, 医学部, 研究員 (10827398)
堀尾 嘉幸  札幌医科大学, 医学部, 教授 (30181530) [辞退]
矢野 俊之  札幌医科大学, 医学部, 講師 (40444913)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワードオートファジー / マイトファジー / 心不全 / SIRT1
研究実績の概要

令和2年度の本研究の目的は、① 心不全におけるオートファジー障害の機序を、オートファゴソーム分解障害とSIRT1活性低下の観点からヒト患者の心筋試料や動物モデルを用いて明らかにする。② SIRT1によるオートファゴソーム分解促進による障害ミトコンドリア除去の分子機序を解明する、である。
①心不全モデルにおけるSIRT1活性・オートファジー活性の変化:ドキソルビシン心筋障害のマウスモデルを用いて、心筋組織におけるSIRT1活性やオートファジーの変化を評価した。対照群と比較してドキソルビシン心筋障害モデルではSIRT1蛋白量・mRNA量には変化がないものの、アセチル化リジン量はドキソルビシン投与群で増加していた。したがってSIRT1の脱アセチル化能はドキソルビシン投与により低下した可能性が示された。同モデルにおいて、オートファゴソームの指標であるLC3-II量はドキソルビシンにより17%低下した。一方SIRT1ノックアウトマウスではこのようなドキソルビシンによるLC3の低下は認めなかった。またSIRT1ノックアウトマウスの方が、ドキソルビシン誘導性心筋障害がより高度だった。
②SIRT1によるオートファジー/マイトファジー調節機構の解明
1)mTORC1により負に調節を受けオートファゴソームとリソソームの融合に関与するUVRAGとSIRT1の関連を評価した。免疫沈降法でSIRT1とUVRAGの結合は確認できた。2)H9c2細胞でSIRT1をノックダウンすることにより、オートファゴソームとリソソームの融合に関わる因子の遺伝子発現を評価した。SIRT1ノックダウンにより発現変化するものは見られなかった。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

コロナ禍での研究に関わる時間の不足・短縮、試薬到着の遅延、他プロジェクトとの兼ね合いなど複数の理由が挙げられる。

今後の研究の推進方策

1) ヒト正常心筋組織切片および不全心組織切片は入手済みであり、今後SIRT1発現量・活性、オートファジー/マイトファジー活性を評価予定である。
2) オートファゴソーム・リソソーム融合に関わる因子を認識する抗体や、アセチル化リジン蛋白を集める試薬は縦鼻できたので、SIRT1によりアセチル化修飾を受けオートファジー調節を担う蛋白の同定を試みる。

次年度使用額が生じた理由

コロナ禍において、研究に費やす時間が少なくなったこと、研究助手の雇用が滞るなど、思うように研究活動を進めることが困難であった。次年度は状況は改善されているため、計画的な研究費使用が可能となると考えられる。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2021 2020 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] レスベラトロールの生体作用とその標的SIRT12021

    • 著者名/発表者名
      久野 篤史、堀尾 嘉幸
    • 雑誌名

      生化学

      巻: 93 ページ: 100~108

    • DOI

      10.14952/SEIKAGAKU.2021.930100

  • [雑誌論文] Activation of the angiotensin II receptor promotes autophagy in renal proximal tubular cells and affords protection from ischemia/reperfusion injury2021

    • 著者名/発表者名
      Sugawara Hirohito、Moniwa Norihito、Kuno Atsushi、Ohwada Wataru、Osanami Arata、Shibata Satoru、Kimura Yukishige、Abe Koki、Gocho Yufu、Tanno Masaya、Miura Tetsuji
    • 雑誌名

      Journal of Pharmacological Sciences

      巻: 145 ページ: 187~197

    • DOI

      10.1016/j.jphs.2020.12.001

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Involvement of necroptosis in contrast-induced nephropathy in a rat CKD model2021

    • 著者名/発表者名
      Shibata Satoru、Moniwa Norihito、Kuno Atsushi、Kimura Ayumu、Ohwada Wataru、Sugawara Hirohito、Gocho Yufu、Tanaka Marenao、Yano Toshiyuki、Furuhashi Masato、Tanno Masaya、Miki Takayuki、Miura Tetsuji
    • 雑誌名

      Clinical and Experimental Nephrology

      巻: Online ahead of print ページ: N/A

    • DOI

      10.1007/s10157-021-02048-1

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] レスベラトロールは加齢による筋委縮と筋機能障害を軽減する2021

    • 著者名/発表者名
      細田 隆介, 久野 篤史, 朝倉 聖大, 岩原 直敏, 野島 伊世里, 國本 梨沙, 堀尾 嘉幸
    • 学会等名
      第94回日本薬理学会年会
  • [学会発表] The histone deacetylase SIRT1 mediates the proper DNA repair response by targeting histone H2AX to protect against doxorubicin-induced cardiotoxicity.2020

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Kuno, Ryusuke Hosoda, Yoshiyuki Horio
    • 学会等名
      ESC Congress 2020
  • [備考] 札幌医科大学 薬理学講座 ホームページ

    • URL

      https://web.sapmed.ac.jp/pharmacology/

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公開日: 2021-12-27  

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