肥満および歯周炎に共通のmiRNAを標的とした新規抗炎症治療薬の開発

2022 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 20K18512
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 佐野 朋美 九州大学, 歯学研究院, 助教 (50782075)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2024-03-31
• キーワード: マクロファージ / 炎症 / microRNA

研究実績の概要

炎症状態で発現抑制するmiRNAとその抗炎症効果を検討した。まず、炎症モデルとして高脂肪食を摂取させたマウスの脂肪組織を用い、microRNA発現をマイクロアレイで網羅的に解析した。炎症状態の脂肪組織で発現抑制したmicroRNAの中からmiR-582-5pに着目した。
このmicroRNAはqPCRでも炎症脂肪組織で発現抑制し、また骨髄由来マクロファージやマクロファージ様細胞RAW264.7をLPS刺激した際にも有意に発現抑制したことから、少なくともマクロファージでは炎症状態で発現抑制することが分かった。よって、以下の検討ではRAW264.7細胞を用いた。
細胞にmiR-582-5pを導入しLPS刺激をすると、炎症性サイトカインTnfa、IL-1b、IL-6は遺伝子レベルでもタンパク質レベルでも有意に発現抑制し、このmicroRNAの抗炎症効果が示された。
次に、この抗炎症メカニズムを解明するため、ターゲット予測サイトを用いmiR-582-5pの標的遺伝子探索を行い、Skp1に着目した。ルシフェラーゼアッセイによりSkp1とこのmicroRNAが結合することを確認した。このmicroRNAの導入によりSKP1発現が有意に抑制することから、Skp1はmiR-582-5pのターゲットであると言える。
SKP1は複合体を形成し、NF-kB経路においてIkBaの分解とp65のリン酸化を誘導するが、si-Skp1でSkp1をノックダウンしたときだけでなく、miR-582-5pの導入によってもSkp1発現が下がり、IkBaの分解とp65のリン酸化、さらにはそれに続くp65の核内移行が抑制した。
以上をまとめると、炎症状態ではmiR-582-5pの発現抑制や炎症性サイトカインの発現亢進が起こるが、このmicroRNAを導入するとターゲットであるSkp1に結合することで抗炎症作用を示す。

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

標的遺伝子探索に予想以上の時間を要してしまった。

今後の研究の推進方策

実験動物を用いて抗炎症効果を実証する予定である。

次年度使用額が生じた理由

当初の予定より実験に時間がかかっているため。残りの実験を行うための予算とする。

研究成果

• [雑誌論文] miR-582-5p targets Skp1 and regulates NF-κB signaling-mediated inflammation (2023)
  • 著者名/発表者名: Li Rongzhi、Sano Tomomi、Mizokami Akiko、Fukuda Takao、Shinjo Takanori、Iwashita Misaki、Yamashita Akiko、Sanui Terukazu、Nakatsu Yusuke、Sotomaru Yusuke、Asano Tomoichiro、Kanematsu Takashi、Nishimura Fusanori
  • 雑誌名: Archives of Biochemistry and Biophysics 巻: 734 ページ: 109501～109501
  • DOI: 10.1016/j.abb.2022.109501
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] miR-1260b inhibits periodontal bone loss by targeting ATF6β mediated regulation of ER stress (2022)
  • 著者名/発表者名: Hayashi Chikako、Fukuda Takao、Kawakami Kentaro、Toyoda Masaaki、Nakao Yuki、Watanabe Yukari、Shinjo Takanori、Sano Tomomi、Iwashita Misaki、Yotsumoto Karen、Shida Miyu、Taketomi Takaharu、Sanui Terukazu、Uchiumi Takeshi、Kanematsu Takashi、Nishimura Fusanori
  • 雑誌名: Frontiers in Cell and Developmental Biology 巻: 10 ページ: 1061216
  • DOI: 10.3389/fcell.2022.1061216
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] XAF1 overexpression exacerbates diabetes by promoting pancreatic β-cell apoptosis (2022)
  • 著者名/発表者名: Nishimura Yuki、Iwashita Misaki、Hayashi Masato、Shinjo Takanori、Watanabe Yukari、Zeze Tatsuro、Yamashita Akiko、Fukuda Takao、Sanui Terukazu、Sano Tomomi、Asano Tomoichiro、Nishimura Fusanori
  • 雑誌名: Acta Diabetologica 巻: 59 ページ: 1275～1286
  • DOI: 10.1007/s00592-022-01930-y
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] RANKL elevation activates the NIK/NF-κB pathway, inducing obesity in ovariectomized mice (2022)
  • 著者名/発表者名: Mori Kayo、Mizokami Akiko、Sano Tomomi、Mukai Satoru、Hiura Fumitaka、Ayukawa Yasunori、Koyano Kiyoshi、Kanematsu Takashi、Jimi Eijiro
  • 雑誌名: Journal of Endocrinology 巻: 254 ページ: 27～36
  • DOI: 10.1530/JOE-21-0424
  • 査読あり
• [学会発表] MicroRNA targeting Skp1 regulates inflammatory response through NF-kB signaling pathway  (2022)
  • 著者名/発表者名: 佐野朋美、李栄智、溝上顕子、西村英紀、兼松隆
  • 学会等名: 第96回日本薬理学会年会