2021 Fiscal Year Research-status Report

Effect of DEC1 on renal fibrosis and apoptosis induced by ischemia reperfusion injury

Research Project

Project/Area Number	20K08592
Research Institution	Hiroshima University
Principal Investigator	中島歩広島大学, 医系科学研究科(医), 共同研究講座教授 (40448262)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	正木崇生広島大学, 病院(医), 教授 (30397913) 東幸仁広島大学, 原爆放射線医科学研究所, 教授 (40346490) 河本健広島大学, 学術・社会連携室, 特任教授 (50224861) 土井盛博広島大学, 病院(医), 助教 (80626127) [Withdrawn]
Project Period (FY)	2020-04-01 – 2023-03-31
Keywords	DEC1 / 時計遺伝子 / アポトーシス / 低酸素 / 急性腎障害 / 心筋梗塞
Outline of Annual Research Achievements	時計遺伝子が分子時計の調節以外にも様々な役割を担っていることが報告されている。DEC1は、光刺激や低酸素によって発現が急激に増加して分子時計の位相をシフトさせる能力を持ち、環境の変化に生体の概日リズムを順応させる特殊な時計遺伝子である。本研究では、腎虚血再灌流障害および心筋梗塞において、低酸素によって誘導されたDEC1がアポトーシスを促進する機序について、野生型マウスとDEC1ノックアウトマウスを用いて明確にする。さらに、アポトーシスに引き続いて生じる腎臓の線維化や心筋梗塞巣の大きさについても検討を行い、低酸素で誘導されたDEC1によるアポトーシスの促進は、生体にとって不利益であり治療ターゲットになりうるのか、障害を最小限にとどめるための生体の防御機構であるのかを明らかにする。野生型マウスおよびDEC1ノックアウトマウスマウスを用いて、左冠動脈を結紮する心筋梗塞モデルを作製し、死亡率と生存期間を比較したところ、野生型マウスと比較して、DEC1ノックアウトマウスでは有意に死亡率が低下し、生存期間の延長が認められた。次に、左冠動脈結紮1日後の心筋において、野生型マウスと比較して、DEC1ノックアウトマウスでは、心筋梗塞周囲のアポトーシス領域が有意に拡大していた。一方、左冠動脈結紮7日後の心筋においては、野生型マウスと比較して、DEC1ノックアウトマウスではCD3陽性細胞およびCD68陽性細胞の有意な減少が認められた。マウスの左腎動脈を結紮し3時間経過した腎組織においても、野生型マウスと比較して、DEC1ノックアウトマウスではアポトーシス領域の有意な増加が認められた。これらの検討から、低酸素で誘導されるDEC1は、心筋梗塞後のアポトーシスを妨げることで、アポトーシスを回避した障害細胞の残存が炎症細胞浸潤を引き起こすことのではないかと考えられた。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 1: Research has progressed more than it was originally planned. Reason 野生型マウスと比較して、DEC1ノックアウトマウスでは、心筋梗塞後の死亡率が有意に低くく、生存期間も延長していた。さらに、野生型マウスと比較して、DEC1ノックアウトマウスでは、心筋梗塞周囲のアポトーシス領域が有意に拡大していること、一方、DEC1ノックアウトマウスでは心筋梗塞後の炎症細胞浸潤が抑制されていた。本研究により、心筋梗塞後の低酸素で誘導されたDEC1が、心筋梗塞領域の細胞がアポトーシスすることを妨げること。さらに、アポトーシスを回避した障害細胞の残存が炎症細胞浸潤を引き起こし、心筋のラプチャーに繋がるという新しい心筋梗塞後のメカニズムを明確にできる可能性が考えられるため。
Strategy for Future Research Activity	P53のプロモーター領域には時計の調節領域であるE-box（CACGTG）が存在しており、DEC1はE-boxを介してP53の転写を直接的に抑制することが予想される。令和4年度はChip assayを用いてDEC1が直接的にP53のプロモーター領域のE-boxに結合し、P53の転写を抑制することを明らかにするとともに、アポトーシスを回避した障害細胞の残存が炎症細胞浸潤を引き起こす機序について検討を行う。
Causes of Carryover	購入した物品の予定金額よりも実際の購入金額が安かったため、次年度使用額が生じました。次年度の研究に使用させていただきたいと存じます。