線虫の放射線耐性に関わるシグナル伝達経路の解明

2015 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 25340037
• 研究機関: 東海大学
• 研究代表者: 石井 直明 東海大学, 医学部, 教授 (60096196)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• キーワード: 放射線 / 老化 / C. elegans / ホルミシス / シグナル伝達

研究実績の概要

MXL-3はbHLH-LZ (basic helix-loop-helix-leucin zipper) ドメインを有する転写因子で、哺乳類Max転写因子のホモログとして知られおり、飢餓ストレス下における脂質代謝に関与していることが報告されている。飢餓状態で栄養がなくなると細胞が弱り、さまざまな病気に罹りやすくなるので、生物が飢餓状態に陥ると、さまざまなストレスに対する防御機構を強めることが分かっている。これまでの研究から線虫C. elegansの耐性幼虫期にX-線照射によるストレスをかけるとMXL-3遺伝子の発現上昇が起こることを見出してきた。放射線による細胞障害は生体内の水と反応して発生する活性酸素が大きく寄与すると考えられていることから、生体内に活性酸素を過剰に発生させるパラコートをC. elegansの野生株に曝露させ、MXL-3の酸化ストレス応答への関与を調べた。
MXL-3は、解毒代謝酵素や抗酸化酵素などの発現を誘導するSKN-1転写因子と結合することが報告されており、これらが酸化ストレス応答に関与する可能性が示唆されている。そこで、RNAi法を用いてSKN-1とMXL-3との関わりを調べた。パラコート処理したMXL-3突然変異体は野生株に比べて高い感受性を示し、skn-1遺伝子をRNAi処理した野生株はMXL-3突然変異体と同程度のパラコート感受性を示した。skin-1遺伝子をRNAi処理したMXL-3突然変異体にパラコート処理を行ってもMXL-3突然変異体にパラコート処理したものと同程度の感受性を示したことから、MXL-3とSKIN-1が同じシグナル伝達経路上で働いていることが示唆された。このことから、MXL-3は脂質代謝に加えて、SKN-1と協調して酸化ストレス応答にも関与していることが示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] A combination of mitochondrial oxidative stress and excess fat/caloric intake accelerates steatohepatitis by enhancing hepatic CC chemokine production in mice (2016)
  • 著者名/発表者名: Moro T, Nakao S, Sumiyoshi H, Ishii T, Miyazawa M, Ishii N, Sato T, IidaY, Okada Y, Tanaka M, Hayashi H, Ueha S, Matsushima K, Inagaki Y
  • 雑誌名: PLOS ONE 巻: 11 (1) ページ: e0146592
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0146592
  • 査読あり
• [雑誌論文] Infertility and recurrent miscarriage with complex II deficiency-dependint mitochondrial oxidative stress in animal models (2016)
  • 著者名/発表者名: Ishii T, Yasuda K, Miyazawa M, Mitsushita J, Johnson TE, Hartman PS, Ishii N
  • 雑誌名: Mechanisms of Ageing and Development 巻: 155 ページ: 22-35
  • DOI: 10.1016/j.mad.2016.02.013
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Preparation of clinically usefull sennoside-reduced Rhubarb (2016)
  • 著者名/発表者名: Arai M, Nakada Y, Kajiwara K, Kimura M, Ishii N
  • 雑誌名: Tokai J. Exp. Clin. Ned. 巻: 41 ページ: 24-29
  • 査読あり
• [雑誌論文] Retrospective on nine years of the Anti-Aging Health Check-ups in Tokai University Tokyo Hospital: From establishment to future. (2015)
  • 著者名/発表者名: Nishizaki Y, Yamada C, Kishimoto N, Shiozawa H, Takeda A, Agata T, Kuroda E, Kubo A, Kuwahira I, Ishii N
  • 雑誌名: Health Evaluation and Promotion 巻: 42 ページ: 465-470
  • DOI: 10.7143/jhep.42.465
  • 査読あり
• [雑誌論文] Longitudinal trajectories of adiponectin and HDL-C levels over a 3 year survey within the anti-aging health checkup system at Tokai University Tokyo Hospital. (2015)
  • 著者名/発表者名: Yamada C, Kishimoto N, Yukumatsu N, Takeda A, Ogawta T, Kikuchi E, Kuroda E, Kubo A, Ishii N, Nishizaki Y
  • 雑誌名: Health Evaluation and Promotion 巻: 42 ページ: 444-447
  • DOI: 10.7143/jhep.42.444
  • 査読あり
• [学会発表] 老化のシグナル (2015)
  • 著者名/発表者名: 石井直明
  • 学会等名: 心血管代謝週間2015
  • 発表場所: 神戸国際会議場（兵庫県神戸市中央区）
  • 年月日: 2015-12-10 – 2015-12-12
  • 招待講演
• [学会発表] Oxidative stress response of a transcription factor MXL-3 in the nematode C. elegans (2015)
  • 著者名/発表者名: Takahashi K, Yasuda K, Ishii T, Sasagawa N, Hartman P, Ishii N
  • 学会等名: C. elegans 20th International Meeting
  • 発表場所: UCLA, California, USA
  • 年月日: 2015-06-24 – 2015-06-28
  • 国際学会
• [学会発表] 線虫C. elegansのMXL-3転写因子の酸化ストレス応答 (2015)
  • 著者名/発表者名: 高橋航大、安田佳代、石井恭正、笹川昇、石井直明
  • 学会等名: 日本基礎老化学会第38回大会
  • 発表場所: パシフィコ横浜 (神奈川県横浜市西区みなとみらい）
  • 年月日: 2015-06-12 – 2015-06-14
• [図書] Aging mechanisms: Longevity, metabolism, and brain aging (2015)
  • 著者名/発表者名: Ishii N, Ishii T, Hartman PS
  • 総ページ数: 439
  • 出版者: Springer