Analysis of novel physiological effects of a collagen cross-link pyridinoline via the receptor for advanced glycation end-products (RAGE)

通过晚期糖基化终产物 (RAGE) 受体分析胶原交联吡啶啉的新生理效应

基本信息

批准号：
19J10964
负责人：
村上庸人
金额：
$ 1.09万
依托单位：
Meiji University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-25 至 2021-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19J10964/
关键词：
RAGE コラーゲンピリジノリン

项目摘要

糖尿病などの高血糖状況下においては組織中に糖化タンパク質（AGEs）が蓄積し、受容体RAGEへの結合を介して糸球体硬化症などの「組織線維化」をともなう合併症をひきおこす。しかし、RAGE本来の機能、すなわちRAGEの生理的意義については不明の点が多い。一方、申請者はこれまでにRAGEの内因性リガンドとしてコラーゲン架橋分子ピリジノリン（PYR）を同定している。PYRはコラーゲン線維の分解により血中へ遊離する性質をもつことからRAGEの生理機能のひとつは「コラーゲン損傷の感知とその修復応答の誘導」であると予想された。本研究ではこの仮説の検証を目的としており、とくにコラーゲン修復応答のメカニズムとして広く知られる上皮間葉転換（EMT）に着目して解析を実施した。ウシアキレス腱の酸加水分解物を各種クロマトグラフィーに供し、PYRを単離した。ラット腎近位尿細管上皮細胞株NRK-52Eに対しPYRを作用させ、Ⅰ型コラーゲンの遺伝子発現量をreal-time PCRにより解析したところ、col1a1のmRNA発現量がPYR添加濃度依存的に増加した。一方この作用はRAGE阻害剤の共存により抑制されたことから、PYRによるコラーゲン修復応答はRAGEを介したものであることが示唆された。コラーゲン修復応答に対するEMTの関与について、同様にreal-time PCRにより検討した。その結果、PYRの添加によりEMTのマスターレギュレーターであるTGF-βの発現量の増加、および上皮系細胞マーカー（E-cadherin）の減少が認められた。以上の結果から、PYRがRAGEシグナル伝達を介してEMTを誘導し、コラーゲン修復を促進しうることが示された。さらに、こうしたRAGEの生理機能が、糖尿病環境下ではAGEsにより慢性的且つ過剰に活性化され、合併症発症に至るという疾患発症機序が提示された。

在糖尿病等高血糖症中，糖化蛋白（年龄）积聚在组织中，引起并发症，例如肾小球硬化，其中涉及“组织纤维化”，例如肾小球硬化。但是，关于愤怒的原始功能，即愤怒的生理意义有许多未知数。同时，申请人先前已将胶原蛋白交联的分子吡啶氨酸（PYR）确定为愤怒的内源性配体。由于PYR具有通过胶原纤维降解释放到血液中的特性，因此可以预测，愤怒的生理功能之一是“感应胶原蛋白损伤并诱导其修复反应”。这项研究旨在检验这一假设，并进行了分析，重点是上皮 - 间质转变（EMT），这被广泛称为胶原修复反应的机制。 Ushiakiles肌腱的酸水解产物经过各种色谱法进行分离。 PYR用于作用于大鼠肾脏近端肾小管上皮细胞系NRK-52E，并通过实时PCR分析I型胶原蛋白的基因表达水平，Col1a1的mRNA表达水平以浓度依赖性方式升高。另一方面，愤怒抑制剂的共存抑制了这种作用，这表明PYR胶原蛋白修复反应是由愤怒介导的。通过实时PCR，类似地检查了EMT参与胶原蛋白修复反应。结果，添加PYR显示出TGF-β的表达水平，EMT的主要调节剂，上皮细胞标记（E-钙粘蛋白）的降低。这些结果表明，PYR可以通过愤怒信号传导诱导EMT并促进胶原蛋白修复。此外，提出了疾病发展的机理，其中愤怒的生理功能在糖尿病环境中被年龄长期和过度激活，从而导致并发症发作。