Aging and aging-related diseases and oxidative stress Proteasome Dysfunction and Cellular Stress Response.

2024 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 22K17435
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 58050:Fundamental of nursing-related
• Research Institution: Yamagata University
• Principal Investigator: Murata Eri 山形大学, 医学部, 講師 (70738476)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2025-03-31
• Keywords: 老化 / 老化関連疾患 / 酸化ストレス応答 / 虚血再灌流障害 / 褥瘡

Outline of Final Research Achievements

In this study, we show that proteasome dysfunction exacerbates skin damage in the early stages of cutaneous ischemia-reperfusion injury (IRI) using a mouse model that exhibits an aging phenotype. Furthermore, using a cell culture system, we showed that proteasome dysfunction increases oxidative stress by hypoxia/reoxygenation (H/R) and increases reactive oxygen species (ROS) production, but the antioxidant response by activation of the Nrf2 pathway may not function properly. In addition, oxidative stress caused by proteasome dysfunction was effectively suppressed by edaravone (EDA), a free radical scavenger. EDA administration may have a protective effect on skin in the early stages of pressure ulcers in the elderly.

Free Research Field

分子病理学、薬理学、分子生物学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

プロテアソーム機能低下における皮膚IRIの悪化は、①ROSの増加②Nrf2経路の活性化による抗酸化反応が十分に機能していない、という可能性が考えられる。①ではプロテアソーム機能障害がミトコンドリアに損傷を与え、ROSが増加するとの報告がある。②ではプロテアソーム機能障害がNrf2下流の抗酸化遺伝子のシグナル伝達に直接影響を与えるという報告はないが、Nrf2活性化経路は加齢により衰退するとの報告がある。プロテアソームはシグナル伝達やタンパク質恒常性の維持に重要であり、Nrf2のシグナル伝達系への影響の解析により、酸化ストレスと老化・老化関連疾患の病態形成メカニズムの解明の前進が期待される。