2016 Fiscal Year Annual Research Report
Morphology and functional analysis of mitochondria in uterine leiomyoma
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26462475
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| Research Institution | Chiba University |
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Principal Investigator |
石川 博士 千葉大学, 医学部附属病院, 医員 (70553973)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
生水 真紀夫 千葉大学, 大学院医学研究院, 教授 (30226302)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 子宮筋腫 / 低酸素 / HIF-1 / ミトコンドリア |
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| Outline of Annual Research Achievements |
子宮筋腫におけるミトコンドリア機能異常は、筋腫組織が著しい低酸素環境で発育するために引き起こされると考えられる。低酸素誘導因子、Hypoxia inducible factor-1(HIF-1)は低酸素により多くの細胞で発現が誘導され、その標的遺伝子の発現を調節する。そこで子宮筋腫におけるHIF-1を介した低酸素反応と低酸素による細胞増殖、アポトーシスの変化を検討した。
まず、低酸素培養によるHIF-1αタンパクの細胞内局在の変化を細胞蛍光免疫染色にて検討した。低酸素培養により、筋腫細胞の核内でのHIF-1αタンパク発現が誘導された。塩化コバルトを添加して培養すると核内のHIF-1αタンパク発現はさらに上昇した。次に低酸素培養による子宮筋腫細胞の増殖能、アポトーシスの変化を検討した。低酸素培養により、細胞増殖能には変化がみられなかったが、子宮筋腫細胞のアポトーシスが亢進した。
昨年度までに、子宮筋腫組織では子宮筋組織よりもHIF-1αの発現が高いこと、子宮筋細胞を低酸素で培養するとHIF-1αの発現が誘導され、HIF標的遺伝子のプロモーター領域にあるHIF反応配列へのHIF-1αの結合が増加すること、HIF標的遺伝子のmRNA発現が上昇することを明らかにした。以上より、子宮筋腫細胞では低酸素刺激によりプロテアソームでの分解を逃れたHIF-1αの発現が上昇し、HIF-1βとヘテロダイマーを形成し、核内に移行する。このヘテロダイマーを中心としたHIF転写複合体がHIF標的遺伝子のプロモーター領域に結合し、その転写を調節する。これらHIF標的遺伝子の発現により嫌気性解糖、グルコース輸送、血管新生などの低酸素反応が制御されていると考えられた。また、低酸素により子宮筋腫細胞でアポトーシスが誘導されることが示された。
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