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

基本信息

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

项目摘要

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。

本研究项目的目的是同时阐明脂质代谢物鞘氨醇磷酰胆碱（SPC）引起的异常血管收缩的发病机制和预防方法，该异常血管收缩是心肌梗塞、脑梗塞和肺动脉高压的原因。到目前为止，我们发现桑叶中含有的黄酮类物质Fisetin可以抑制SPC引起的异常血管收缩的发生。在第4年，我们利用荧光成像分析了SPC在细胞膜周围的定位，以阐明先前未知的SPC早期发病机制。结果表明，SPC通过胞吞作用进入细胞。由于即使在Fisetin存在的情况下也会发生这种情况，因此认为SPC内化很可能不参与Fisetin的预防机制。还发现SPC在接触平滑肌细胞后立即存在于细胞膜上，但随着时间的推移，有些被带入细胞内，有些从细胞膜上消失。这表明异常血管收缩的发生与细胞膜上SPC的分选有关。因此，当我们使用去除胆固醇的微结构域破坏的细胞来验证被认为是SPC的作用部位的微结构域的参与时，我们发现即使在微结构域破坏的细胞中，也发生了SPC的异常收缩。认为这很可能不是SPC的行动重点。这些研究成果发表在《Cells》杂志上。因此，为了寻找新的作用点，我们对SPC诱导异常收缩的平滑肌细胞进行了RNA-seq分析和细胞膜脂质分析，阐明了以前未报道的信号转导途径的参与，并发现了新的作用点。我们能够找到一个行动点。通过这项研究，我们能够详细阐明SPC引起异常收缩的早期发病机制，有望在未来建立利用桑叶和Fisetin预防SPC引起的异常血管收缩的方法。