ヒト外尿道括約筋に高発現するサイトカイン・シグナル伝達関連遺伝子の同定と機能解析

2011 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 23592372
• 研究機関: 大分大学
• 研究代表者: 三股 浩光 大分大学, 医学部, 教授 (60219714)
• 研究分担者: 佐藤 文憲 大分大学, 医学部, 准教授 (30305049) ; 住野 泰弘 大分大学, 医学部, 講師 (30325716) ; 森 健一 大分大学, 医学部, 助教 (00579013)
• 研究期間 (年度): 2011-04-28 – 2014-03-31
• キーワード: 外尿道括約筋

研究概要

外尿道括約筋は加齢によって他の骨格筋よりもより早期から萎縮を認められ，慢性炎症が基礎にある可能性が示唆されている．TGF-βは炎症により局所で上昇すること，また骨格筋において加齢によって作用が増強されることが示されており，外尿道括約筋萎縮の原因因子の一つである可能性がある．われわれは，まずTGF-βに注目し，外尿道括約筋に及ぼす作用につき検討した．(1) 外尿道括約筋局所ではTGF-βの発現が高い: 外尿道括約筋は，錐体筋と比較し，局所におけるTGF-βの発現が高いことが，免疫組織化学により明らかとなった．(2) TGF-βはSmad 2/3のリン酸化を介してp21の発現を亢進させ，外尿道括約筋衛星細胞の増殖を抑制する: 長寿化した外尿道括約筋衛星細胞を用いた検討の結果，TGF-βは外尿道括約筋衛星細胞の増殖を抑制させた．TGF-β投与後一過性のSmad 2/3リン酸化の亢進を認め，さらにCDK inhibitorであるp21の発現亢進を認めた．(3)　ALK5 inhibitorやLosartanはTGF-βに拮抗作用を有す: ALK5 inhibitorの投与により，TGF-βによる上記作用は拮抗された．また降圧薬であるLosartanの投与によっても，TGF-βによるSmad 2/3のリン酸化亢進が抑制された．特にLosartanはすでに幅広く使用されている降圧薬でもあり，外尿道括約筋萎縮に対する治療標的としての可能性が示唆された．(4)　TGF-βは外尿道括約筋の分化を抑制する: 分化能を維持した長寿化外尿道括約筋衛星細胞を用いた検討の結果，TGF-βの投与によって，筋管形成やMyosin heavy chainの発現が抑制され，筋分化が抑制された．

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

TGF-βは炎症に伴い発現の上昇するサイトカインである．筋においては主要な抑制因子であり，特に加齢との関連が注目されている．これまでの実験によって，外尿道括約筋におけるTGF-βの増殖及び分化の抑制作用及びそのメカニズムを明らかとすることができた．また，他の炎症関連サイトカインについも検討中であり，それらの状況を含めて考慮したうえ，上記評価とした．

今後の研究の推進方策

当初の目的のとおり，平成24年度は， (1) 炎症性サイトカインのシグナル伝達経路の検討， (2) ヒト外尿道括約筋におけるFGFやGDNF等の受容体の発現の検討を行う．

次年度の研究費の使用計画

当初の計画通り．研究費の使用を計画している．　次年度に使用予定の研究費として，下記消耗品等を購入予定中である．　各種サイトカイン受容体に対する抗体 (fibroblast growth factor receptor 3, bradykinin receptor B2, GDNF family receptor alpha 3, sortilin-related receptor, G protein-coupled receptor 4, platelet-derived growth factor reeptor, beta polypeptide等), light cycler関連の試薬，Western blotting関連試薬，SDS-PAGE関連試薬，JAK/STAT pathwayなどのsignaling pathway用の試薬, flow cytometory用の試薬等．

研究成果

• [学会発表] ヒト外尿道括約筋衛星細胞におけるTGF-βの増殖抑制作用（第2報） (2012)
  • 著者名/発表者名: 三木大輔
  • 学会等名: 第21回泌尿器科分子・細胞研究会
  • 発表場所: 札幌市
  • 年月日: 2012.2.11
• [学会発表] ヒト外尿道括約筋に高発現する分子の同定 (2011)
  • 著者名/発表者名: 秋田泰之
  • 学会等名: 第18回日本排尿機能学会
  • 発表場所: 福井市
  • 年月日: 2011.9.15-18
• [学会発表] ヒト外尿道括約筋衛星細胞におけるTGF-βの増殖抑制作用 (2011)
  • 著者名/発表者名: 三木大輔
  • 学会等名: 第18回日本排尿機能学会
  • 発表場所: 福井市
  • 年月日: 2011.9.15-18
• [学会発表] プロテオミクスによる外尿道括約筋特異蛋白の同定 (2011)
  • 著者名/発表者名: 秋田泰之
  • 学会等名: 第8回泌尿器科再建再生研究会
  • 発表場所: 京都市
  • 年月日: 2011.6.11
• [学会発表] ヒト外尿道括約筋衛星細胞におけるTGF-βの増殖抑制作用 (2011)
  • 著者名/発表者名: 三木大輔
  • 学会等名: 第8回泌尿器科再建再生研究会
  • 発表場所: 京都市
  • 年月日: 2011.6.11
• [学会発表] Distinct Gene and Protein Expression Profile in Human Urethral Rhabdosphincter (2011)
  • 著者名/発表者名: 秋田泰之
  • 学会等名: 第34回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 横浜市
  • 年月日: 2011.12.16