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2011 年度 実績報告書

マイクロRNA-33a/bによるHDLコレステロール制御機構の解明と治療への応用

研究課題

研究課題/領域番号 23390211
研究機関京都大学

研究代表者

尾野 亘  京都大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (00359275)

キーワードマイクロRNA / HDL-C / 動脈硬化
研究概要

miR-33の生体での標的遺伝子については、ABCA1のみが確認されている。しかしながら、miR-33の生体内での標的遺伝子はその他にもある可能性がある。そこで、肝臓、脂肪、心筋、骨格筋においてcDNAマイクロアレイ解析を行い、標的遺伝子の候補を絞った。さらに、miR-33の過剰発現、3’UTRを用いたレポーターアッセイにより確認し、臓器特異的miR-33トランスジェニックマウスにおいても標的遺伝子となっているかどうかを確認した。この標的遺伝子の欠損マウスを導入し、次年度の研究の準備を行った。
miR-33欠損マウスにおいては血中HDLコレステロールがオスで22% メスで39% 増加していたが、実際にこのHDLの上昇が動脈硬化病変の改善につながるかどうかを、動脈硬化を呈するモデルマウスとの交配実験において検討を行った。
さらに、ABCA1およびHDLコレステロールは抗炎症作用を持ち、HDLコレステロールは抗酸化作用も併せ持つ。高濃度(0.5M)の塩化カルシウム容液を大動脈壁に塗布し炎症を惹起させると大動脈瘤が形成される。このモデルをmiR-33+/+とmiR-33-/-に作成し、病変の違いについて検討を開始した。
ヒトでは、マウスと異なり、中性脂肪の合成に関わるSREBP-1のイントロンにもmiR-33bが存在する。SREBP-1はインスリンによって活性化され、とくに絶食後の再摂食時に数十倍まで発現上昇が起きる。したがって、肥満者においてはさらに、miR-33bによるABCA1蛋白発現の低下と血中HDLの低下が生じる可能性がある。しかしながら、マウスにはSrebp2のイントロンのmiR-33しか存在しないため、miR-33bの生体での検討が行えない。今回、Srebp1のイントロンにmiR-33bをノックインしたマウスを作成を開始した。

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

本研究計画では、1)我々の作成したmiR-33(miR-33a)欠損マウスの解析を行うとともに、
2)ヒトでの病態を解析するために、miR-33bをSrebp1にノックインしたマウスを作成することが本年度の計画であった。
具体的には、cDNAマイクロアレイ解析を行い、標的遺伝子の候補を絞った。さらに、miR-33の過剰発現、3’UTRを用いたレポーターアッセイにより確認し、臓器特異的miR-33トランスジェニックマウスにおいても標的遺伝子となっているかどうかを確認した。この標的遺伝子の欠損マウスを導入し、次年度の研究の準備を行った。また、miR-33欠損マウスのHDLの上昇が動脈硬化病変の改善につながるかどうかを、動脈硬化を呈するモデルマウスとの交配実験において検討を行った。さらに、塩化カルシウムによる大動脈瘤モデルをmiR-33+/+とmiR-33-/-に作成し、病変の違いについて検討を開始した。その他、大動脈縮窄モデルの作成も開始した。
また、ヒトでは、マウスと異なり、中性脂肪の合成に関わるSREBP-1のイントロンにもmiR-33bが存在する。SREBP-1はインスリンによって活性化され、とくに絶食後の再摂食時に数十倍まで発現上昇が起きる。したがって、肥満者においてはさらに、miR-33bによるABCA1蛋白発現の低下と血中HDLの低下が生じる可能性がある。しかしながら、マウスにはSrebp2のイントロンのmiR-33しか存在しないため、miR-33bの生体での検討が行えない。今回、Srebp1のイントロンにmiR-33bをノックインしたマウスを作成を開始した。
当初の計画通り、順調に研究目的が達成されている。引き続き目標に向かって精力的に研究を展開していく予定である。

今後の研究の推進方策

今後、上記の研究において、動物モデルの完成と評価を行っていく。具体的には、動脈硬化におけるmiR-33の働きを解明するとともに、動脈瘤や心肥大における働きにも広げて解析していく。
また、miR-33bのSrebp1へのノックインマウスの解析を行う。miR-33ノックインマウスにおいて、絶食・再摂食によるSrebp1およびmiR-33b発現変化について検討する。次に、高脂肪食負荷、ob/obマウスとの交配により、肥満モデルを作成する。血中脂質のプロファイル、および(前年度に検討した)miR-33の標的遺伝子の変化について解析する。
さらに、miR-33bノックインマウスおよびmiR-33欠損マウスとの比較実験によって、ヒトのmiR-33a/bがある場合と完全にない場合の病態および脂質プロファイルの差異を検討する。また、ApoEノックアウトマウスとこれらのマウスの交配実験によって、動脈硬化病変の違いについても検討を行う。
さらに、ヒトでのmiR-33a/bの発現レベルと病態との関係についても詳細に検討を行っていく。具体的にはヒトでの肥満やスタチンの内服状況とmiR-33a/b発現、血中HDL-Cレベルとの関係が明らかになると考えられる。
さらに臓器特異的miR-33欠損マウスの作成をめざし、準備をおこなう。当研究室においては遺伝子改変動物を作成することには実績があり、問題なく作成が可能となると考えられる。
本研究を推進していくことにより、イントロン性miR-33a/bの働きと、宿主遺伝子の関係が詳細に判明し、特に新規の動脈硬化抑制法の開発につなげることが可能となると考えられる。

  • 研究成果

    (16件)

すべて 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (9件) (うち招待講演 3件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Increased microRNA-1 and microRNA-133a Levels in Serum of Patients with Cardiovascular Disease Indicate the Existence of Myocardial Damage.2011

    • 著者名/発表者名
      Kuwabara-Y
    • 雑誌名

      Circulation: Cardiovascular Genetics.

      巻: 4 ページ: 446-454

    • DOI

      10.1161/CIRCGENETICS.110.958975.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] MicroRNA links obesity and impaired glucose metabolism.2011

    • 著者名/発表者名
      Ono-K
    • 雑誌名

      Cell Res

      巻: 21 ページ: 864-6

    • DOI

      10.1038/cr.2011.78.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] MicroRNAs and Cardiovascular Diseases.2011

    • 著者名/発表者名
      Ono-K
    • 雑誌名

      FEBS J

      巻: 278 ページ: 1619-33

    • DOI

      10.1111/j.1742-4658.2011.08090.x.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] MicroRNA-27a regulates beta cardiac myosin heavy chain gene expression by targeting thyroid hormone receptor beta 1 in neonatal rat ventricular myocytes.2011

    • 著者名/発表者名
      Nishi-H
    • 雑誌名

      Mol Cell Biol.

      巻: 31 ページ: 744-55

    • DOI

      10.1128/MCB.00581-10.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] miRNA-33は生体内でHDLコレステロールを制御する2011

    • 著者名/発表者名
      尾野 亘
    • 雑誌名

      実験医学

      巻: 29 ページ: 575-578

  • [雑誌論文] マイクロRNAと循環器疾患2011

    • 著者名/発表者名
      尾野 亘
    • 雑誌名

      最新医学

      巻: 66 ページ: 2580-2586

  • [学会発表] Increased MicroRNA-1 and MicroRNA-133a Levels in Serum of Patients with Cardiovascular Disease Indicate the Existence of Myocardial Damage2012

    • 著者名/発表者名
      Ono-K
    • 学会等名
      Japanese Circulation Society
    • 発表場所
      福岡国際会議場(福岡)
    • 年月日
      20120318-20120320
    • 招待講演
  • [学会発表] MicroRNA-33 regulates atherosclerosis formation.2012

    • 著者名/発表者名
      Horie-T
    • 学会等名
      Japanese Circulation Society
    • 発表場所
      福岡国際会議場(福岡)
    • 年月日
      20120318-20120320
  • [学会発表] Circulating microRNA derived from damaged cardiomyocytes can regulate the gene expression in recipient cells.2012

    • 著者名/発表者名
      Kuwabara-Y
    • 学会等名
      Japanese Circulation Society
    • 発表場所
      福岡国際会議場(福岡)
    • 年月日
      20120318-20120320
  • [学会発表] MicroRNA 26b encoded by the intron of SCP1 has an antagonistic on its host gene and cardiac hypertrophy.2012

    • 著者名/発表者名
      Sowa-N
    • 学会等名
      Japanese Circulation Society
    • 発表場所
      福岡国際会議場(福岡)
    • 年月日
      20120318-20120320
  • [学会発表] MicroRNA26b encoded by the introns of small CTD Phosphatases (SCPs) 1 has an antagonistic effect on its host gene and suppresses cardiac hypertrophy2011

    • 著者名/発表者名
      Sowa-N
    • 学会等名
      American Heart Association Annual Scientific Sessions 2011
    • 発表場所
      Orange County Convention Center (Orlando, Florida)
    • 年月日
      20111112-20111116
  • [学会発表] MicroRNA-1 and microRNA-133a elevations in serum of patients with cardiovascular disease indicate the existence of myocardial damage.2011

    • 著者名/発表者名
      Kuwabara-Y
    • 学会等名
      American Heart Association Annual Scientific Sessions 2011
    • 発表場所
      Orange County Convention Center (Orlando, Florida)
    • 年月日
      20111112-20111116
  • [学会発表] Soluble vascular endothelial growth factor receptor-1 serves as a marker of cardiovascular risk in chronic kidney disease patients.2011

    • 著者名/発表者名
      Wada-H
    • 学会等名
      American Heart Association Annual Scientific Sessions 2011
    • 発表場所
      Munichi, Germany
    • 年月日
      20111112-20111116
  • [学会発表] MicroRNA-33 Encoded by an Intron of Srebp2 Regulates HDL in vivo.2011

    • 著者名/発表者名
      Ono-K
    • 学会等名
      2011AVDRC International Symposium, Intervention of Vascular Aging: New Frontiers
    • 発表場所
      Yengnam University (Daegu, Korea)
    • 年月日
      20110922-20110922
    • 招待講演
  • [学会発表] MicroRNA-33 Encoded by an Intron of Srebp2 Cooperates to Control HDL in Vivo2011

    • 著者名/発表者名
      Ono-K
    • 学会等名
      Japanese Circulation Society
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(横浜)
    • 年月日
      20110803-20110804
    • 招待講演
  • [備考] 京都大学大学院医学研究科循環器内科心血管疾患分子機構解明グループ

    • URL

      http://kyoto-u-cardio.jp/kisokenkyu/metabolic/

URL: 

公開日: 2014-07-24  

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