アクアポリン２を介した甲状腺ホルモンの体液調節機構の研究

水通道蛋白2介导的甲状腺激素体液调节机制研究

基本信息

批准号：
21K08226
负责人：
松下明生
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Hamamatsu University School of Medicine
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

アクアポリン2(AQP2)は腎集合管に発現し抗利尿ホルモンの刺激により細胞膜表面に発現して水の再吸収に働き尿量を調節する水チャンネル分子である。最近AQP2遺伝子を活性化し蛋白発現を増やす転写因子としてGATA2の重要性が報告され、腎集合管特異的にGATA2発現を欠失したノックアウトマウスでAQP2の発現が消失し腎性尿崩症を発症することが報告されている。我々は以前にTSHβ鎖遺伝子、preproTRH遺伝子、2型脱ヨード酵素遺伝子などで甲状腺ホルモン受容体(TR)とGATA2が相互作用することで転写発現を負に調節していることを報告しており、同様の機序で甲状腺ホルモン(T3)がAQP2の発現量を負に制御していると考え検討を行った。腎臓由来の培養細胞にTRとGATA2を発現プラスミドを用いて一時的に導入し、AQP2遺伝子の転写活性を調べると、T3なしの状態で活性化され、T3を添加すると転写が抑えられることが確認できた。抗利尿ホルモンであるDDAVPはGATA2によるAQP2の転写活性化を相乗的に増強したが、DDAVPに拮抗してT3はAQP2の転写を抑制した。AQP2遺伝子プロモーター上のGATA2の結合配列を破壊するとT3/TRによるAQP2の転写制御が消失した一方、DDAVPシグナルの下流にあるCREB結合配列を破壊した場合にはT3/TRの転写制御は保たれていた。このことからAQP2遺伝子の転写調節におけるGATA2とTRの相互作用の重要性が確認できた。甲状腺機能低下状態ではT3/TRによるAQP2転写抑制がなくなり、AQP2が高発現することで抗利尿効果が強まり、水貯留傾向となると考えられた。

Aquaporin 2（AQP2）是一种水通道分子，在肾脏收集导管中表达，并在刺激抗利尿激素后在细胞膜表面表达，并用于重新吸收水并调节尿量。最近，已经报道了GATA2作为激活AQP2基因并增加蛋白质表达的转录因子的重要性，并且据报道，AQP2表达在特异性删除GATA2表达的基因敲除小鼠中消失，从而导致肾病性疾病。我们先前报道说，转录表达受到甲状腺激素受体（TR）和GATA2之间使用TSHβ-链基因，前生基因和2型去碘酶基因之间的相互作用的负调节，并假定对甲状腺激素（T3）对表达式进行了调节，对甲状腺激素（T3）进行了调节。当使用表达质粒暂时引入TR和GATA2转染到源自肾脏的培养细胞时，检查了AQP2基因的转录活性，并确认在没有T3的情况下激活了细胞，并在添加T3时抑制了转录。 DDAVP是一种抗利尿激素，通过GATA2协同增强了AQP2的转录激活，但T3拮抗DDAVP并抑制了AQP2转录。 GATA2在AQP2基因启动子上的结合序列的破坏导致T3/TR对AQP2的转录调控，而当DDAVP信号下游的CREB结合序列时，保持T3/TR的转录调控。这证实了GATA2和TR之间在AQP2基因的转录调控中相互作用的重要性。人们认为，在甲状腺功能减退症中，消除了T3/TR抑制AQP2转录的抑制作用，而AQP2的高表达会增加抗利尿作用，并导致储存水的趋势。