Functional analysis of calcification-related genes in aortic valve stenosis

主动脉瓣狭窄钙化相关基因的功能分析

• 批准号: 19K17603
• 负责人: 濱口 美香
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Ehime University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19K17603/
• 关键词: 大動脈弁狭窄症; 石灰化; 弁間質細胞; 骨芽細胞; モデルマウス

大動脈弁狭窄症は、高齢者において最も頻度の高い弁膜症かつ予後不良の致死的疾患である。唯一の治療法は弁置換術であり、いまだに効果的な薬物治療は確立 していない。我々は大動脈弁狭窄症発症の分子機序を解明するため、大動脈弁狭窄症患者由来石灰化大動脈弁の網羅的遺伝子発現解析を実施した。その結果、カルシウム・リン代謝の調節機能を有する一つの分泌タンパク質 (Calcification-induced protein1:CIP1と命名した)の同定に成功した。CIP1を介した大動脈弁石灰化の分子機構を解明するとともに、大動脈弁狭窄症発症予測マーカーとしての有用性を証明するための研究を進めている。 まず、CIP1が弁間質細胞(VIC)の骨芽細胞への分化に作用することを確認するため、CIP1遺伝子発現を抑制するsiRNAシステムを作製した。さらに、それらのVICへのトランスフェクションに成功し、CIP1抑制VICを作製した。これらのVICを用いて、骨芽細胞分化誘導を行い、CIP1抑制VICでは骨芽細胞への分化が抑制されることを確認した。また、CIP1遺伝子欠損マウスを入手し、野生型マウス、CIP1遺伝子欠損マウスで大動脈弁狭窄症モデルを作製し、エコーを用いた大動脈弁流速の評価、心機能評価、壁厚変化の評価を行った。また、モデルマウスの大動脈弁の組織免疫学的評価を行い、骨芽細胞への分化誘導についても評価を行った。さらに、CIP1が骨芽細胞分化誘導を制御するメカニズムについて追求している。

主动脉瓣狭窄是老年人最常见的瓣膜病，是一种预后不良的致命性疾病。唯一的治疗方法是瓣膜置换手术，目前尚未建立有效的药物治疗方法。我们对来自主动脉瓣狭窄患者的钙化主动脉瓣进行了全面的基因表达分析，以阐明主动脉瓣狭窄发病的分子机制。结果，我们成功鉴定出一种具有调节钙磷代谢功能的分泌蛋白（命名为钙化诱导蛋白1：CIP1）。我们正在进行研究以阐明 CIP1 介导的主动脉瓣钙化的分子机制，并证明其作为主动脉瓣狭窄发病预测标记的有用性。 首先，为了确认 CIP1 作用于瓣膜间质细胞 (VIC) 向成骨细胞的分化，我们创建了抑制 CIP1 基因表达的 siRNA 系统。此外，我们成功转染这些 VIC 并创建了 CIP1 抑制 VIC。使用这些 VIC，我们诱导成骨细胞分化，并证实 CIP1 抑制的 VIC 抑制向成骨细胞的分化。此外，我们获得了CIP1基因缺陷小鼠，使用野生型小鼠和CIP1基因缺陷小鼠创建主动脉瓣狭窄模型，并使用超声心动图评估主动脉瓣流速、心功能和壁厚度变化。我们还对模型小鼠的主动脉瓣进行了组织免疫学评估，并评估了向成骨细胞分化的诱导。此外，我们正在研究CIP1控制成骨细胞分化诱导的机制。