Elucidation of the pathogenic mechanism and establishment of preventive measures of vascular abnormal contraction using mulberry-derived components

利用桑叶成分阐明血管异常收缩的发病机制并制定预防措施

• 批准号: 21J13092
• 负责人: 鶴留 奈津子
• 金额: $ 0.96万
• 依托单位: Kagoshima University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-28 至 2023-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21J13092/
• 关键词: スフィンゴシルホスホリルコリン; Fisetin; 血管平滑筋細胞; エンドサイトーシス; マイクロドメイン; 桑葉; カベオラ; ラフト; 食品成分; スフィンゴシルホスホリルコリン; Fisetin; 血管平滑筋細胞; エンドサイトーシス; マイクロドメイン; 桑葉; カベオラ; ラフト; 食品成分

本研究課題は、心筋梗塞や脳梗塞、肺高血圧症の原因である脂質代謝物スフィンゴシルホスホリルコリン（SPC）誘発性血管異常収縮の発症機構と予防法を同時に解明することを目的とした。これまでに、桑葉に含まれるフラボノイド類のFisetinがSPC誘発性血管異常収縮の発生を阻害することを突き止めた。R4年度は、これまで未解明であったSPCの初期発症機構を解明するため、細胞膜周辺でのSPCの局在を蛍光イメージングで解析した。その結果、SPCがエンドサイトーシスを介して細胞内に取り込まれることを明らかにした。これはFisetin存在下でも発生したため、Fisetinによる予防機序にSPCの細胞内移行が関与していない可能性が高いと考えられた。またSPCは、平滑筋細胞に曝露した直後は細胞膜上に存在していたが、時間経過と共に細胞内に取り込まれるものと、細胞膜上から消失するものがあることがわかった。このことから血管異常収縮の発生と細胞膜上でのSPCの選別が関連していると考えられた。そこで、これまでSPCの作用点として考えられてきたマイクロドメインの関与をコレステロール除去によるマイクロドメイン破壊細胞を用いて検証したところ、マイクロドメイン破壊細胞でもSPCによる異常収縮が発生したことから、マイクロドメインはSPCの作用点ではない可能性が高いと考えられた。これらの研究成果は、Cellsに掲載された。そこで新たな作用点を探索するため、SPCによる異常収縮を誘発した平滑筋細胞のRNA-seq解析や細胞膜構成脂質解析を実施し、これまでに報告のないシグナル伝達経路の関与を明らかにし、新たな作用点を発見することができた。本研究により、SPCによる異常収縮の初期発症機構を詳細に明らかにすることができたため、将来的に桑葉やFisetinを活用したSPC誘発性血管異常収縮の予防法確立につながることが期待される。

该研究主题旨在同时阐明脂质代谢物鞘磷酸胆碱（SPC）的发作和异常血管收缩的机制和预防，从而导致心肌梗塞，大脑梗塞和肺部高血压。到目前为止，我们已经发现fisetin是桑叶中包含的类黄酮，它抑制了SPC诱导的异常血管收缩的发生。在2014财年，为了阐明SPC的早期发作的机理，直到现在尚未阐明，通过荧光成像分析了细胞膜周围SPC的定位。结果，揭示了通过内吞作用将SPC吸收到细胞中。由于这是在菲塞丁存在下发生的，因此SPC细胞间易位可能不参与菲瑟汀的预防机制。此外，尽管暴露于平滑肌细胞后立即存在SPC在细胞膜上，但发现它们随着时间的推移被吸收到细胞中，有些会从细胞膜中消失。这表明异常血管收缩的发展和细胞膜上SPC的选择是相关的。因此，当我们研究微域的参与（被认为是SPC的作用点）时，使用微域破坏了胆固醇缓解的细胞时，在微域破坏细胞中会出现异常收缩，因此人们认为，很有可能Microdomain不是SPC的作用点。这些发现发表在细胞中。为了搜索新的作用点，我们对平滑肌细胞进行了RNA-seq分析，这些平滑肌细胞引起了SPC和细胞膜组成型脂质分析的异常收缩，揭示了以前没有报道的信号通路的参与，并能够发现新的作用点。这项研究能够详细阐明SPC引起的异常收缩的早期发作机制，并有望在未来使用Mulberry Least和Fisetin建立一种预防性方法，用于建立SPC诱导的异常血管收缩方法。