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2011 年度 実施状況報告書

BMPR2関連遺伝子改変マウスを用いた炎症性肺高血圧モデルの作成

研究課題

研究課題/領域番号 23591565
研究機関三重大学

研究代表者

澤田 博文  三重大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (30362354)

研究分担者 丸山 一男  三重大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (20181828)
三谷 義英  三重大学, 医学部附属病院, 准教授 (60273380)
研究期間 (年度) 2011-04-28 – 2014-03-31
キーワード肺高血圧
研究概要

培養細胞を用いて、siRNAによりBMPR2を減少させた場合、TNF-αなどの炎症刺激や低酸素によるストレスが増強されることをしめした。(2011American Heart Associationで発表、一部未発表)これらの、培養細胞で見られる現象のin vivo での意義を検討するため研究を行っている。 まず、これまでに、動物モデルの確立を目指し、TNF-αの投与による、肺高血圧モデルが作成可能か検討を行った。まず、野生型マウスを用いて、TNF-α(0.5, 1.5, 4.5 μg)による、in vivoでのGM-CSF誘導能を検討したところ、4.5 μg投与したマウスで、血中GM-CSFが検出可能であった。しかし、これらのマウスは、24時間以内に死亡した。これらから、in vivoで GM-CSFはTNF-αにより誘導されることが示されたが、GM-CSFを検出可能なまでに上昇させるTNF-αは、致死的である可能性が考えられた。そのため、投与量を1.5μg とし、BMPR2(+/-)とコントロールマウスに投与し、肺高血圧、血管病変を検討した。2週間後、肺高血圧を評価した。BMPR2マウスで優位な右室圧の上昇は見られなかった。 依然BMPR2の肺高血圧病変形成での役割は不明である。また、炎症反応は、臨床的、疫学的に血管病変形成に関与が示唆されるが、いかに病変形成に関わるかは不明である。上記のTNF-αを含め、炎症刺激さらには炎症に関わる機序について、BMPR2異常マウスを用いて検討中である。

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

研究計画書に記載した目標1)『BMPR2(+/-)マウス、Math6(-/-)マウスにTNF-αを投与し、コントロールに対して、より高度のGM-CSFなどの炎症性メディエータ上昇、肺高血圧性肺血管病変が形成されるかを検証する。』に沿って、検討を開始した。TNF-αの投与により、高用量でGM-CSFが誘導されることが示されたが、その量は、血管病変形成を検討するには、敗血症様症状により致死的であることが判明し、それよりも低用量では右室圧上昇が惹起されないことが明らかとなり、TNF-αのみによる肺高血圧モデル作成困難な可能性が出ている。そのため、モデルの誘発方法に関して、再考を要し、炎症刺激に加えて、低酸素、さらには最近報告された、肺高血圧を誘発するSugenを用いた刺激によるモデル作成を検討している。

今後の研究の推進方策

マウスにおいてはTNF-αのみによる右室圧上昇が惹起されないことが明らかとなり、投与量の検討から、肺高血圧モデル作成困難な可能性が出ている。そのため、炎症刺激に加えて、低酸素、肺高血圧を誘発するSugen5416を用いた刺激によるモデル作成を検討している。これらは、申請書時にも代替的アプローチとして考慮していた内容である。我々の培養細胞を用いた検討では、siRNAを用いてBMPR2を減少させた細胞では、低酸素に対するストレス応答も変化することが見られた。(未発表データ)これらから、低酸素やSugenに対する反応を検討することは、本研究計画の目的である、BMPR2の肺高血圧病変形成での役割はの解明、にも合致するものと考えている。

次年度の研究費の使用計画

次年度も、主に、マウスモデルの作成を行うため、マウス飼育、PCRなど遺伝子型解析、圧の測定、免疫染色やElISAなど血管炎症の評価、血管病変評価に使用する試薬の購入に研究費を使用する予定である。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2012 2011

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Disruption of PPARγ/β-catenin-mediated regulation of apelin impairs BMP-induced mouse and human pulmonary arterial EC survival.2011

    • 著者名/発表者名
      Alastalo TP, Li M, Perez Vde J, Pham D, Sawada H, Wang JK, Koskenvuo M, Wang L, Freeman BA, Chang HY, Rabinovitch M.
    • 雑誌名

      J Clin Invest

      巻: 121 ページ: 3735-46

    • DOI

      10.1172/JCI43382

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Neutrophil elastase is produced by pulmonary artery smooth muscle cells and is linked to neointimal lesions.2011

    • 著者名/発表者名
      Kim YM, Haghighat L, Spiekerkoetter E, Sawada H, Alvira CM, Wang L, Acharya S, Rodriguez-Colon G, Orton A, Zhao M, Rabinovitch M
    • 雑誌名

      Am J Pathol

      巻: 179 ページ: 1560-72

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Quantitative characterization of postnatal growth trends in proximal pulmonary arteries in rats by phase-contrast magnetic resonance imaging.2011

    • 著者名/発表者名
      Razavi H, Zarafshar SY, Sawada H, Taylor CA, Feinstein JA
    • 雑誌名

      Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol.

      巻: 301 ページ: L368-79

    • 査読あり
  • [雑誌論文] BMP promotes motility and represses growth of smooth muscle cells by activation of tandem Wnt pathways2011

    • 著者名/発表者名
      Perez VA, Ali Z, Alastalo TP, Ikeno F, Sawada H, Lai YJ, Kleisli T, Spiekerkoetter E, Qu X, Rubinos LH, Ashley E, Amieva M, Dedhar S, Rabinovitch M
    • 雑誌名

      J Cell Biol.

      巻: 192 ページ: 171-88

    • 査読あり
  • [学会発表] Reduced BMPR-II Induces GM-CSF Translation by Impaired Stress Granule Response, Exacerbating Pulmonary Hypertension2012

    • 著者名/発表者名
      澤田 博文
    • 学会等名
      日本循環器学会学術集会 シンポジウム
    • 発表場所
      福岡市
    • 年月日
      2012年3月16日
  • [学会発表] Reduced BMPR2 increases GM-CSF mRNA translation by inhibiting eIF2α mediated stress granule formation and propensity to pulmonary vascular disease.2011

    • 著者名/発表者名
      Hirofumi Sawada
    • 学会等名
      American Heart Association Scientific Session 20111
    • 発表場所
      Orlando, FL, USA
    • 年月日
      2011年11月13日

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公開日: 2013-07-10  

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