肺由来血管内皮細胞における低酸素応答転写因子ＨＩＦ－３ａｌｐｈａの機能解析

肺源性血管内皮细胞缺氧反应转录因子HIF-3α的功能分析

• 批准号: 12J00314
• 负责人: 小林 里美
• 金额: $ 1.73万
• 依托单位: University of Tsukuba
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2012
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2012-04-01 至 2015-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12J00314/
• 关键词: 低酸素応答転写因子HIF-3alpha; 抑制性制御機構; 肺由来血管内皮細胞; 血管新生能; 低酸素応答; Hypoxia Inducible Factor-3alpha; 発現抑制機構; 肺血管内皮細胞; VE-cadherin; 肺高血圧症

低酸素応答転写因子HIF-1alpha、HIF-2alphaは、胚発生・器官形成、病態などで発生する低酸素ストレスを感知し、パートナー分子Arntと二量体を形成して、種々の標的遺伝子の転写を亢進させる。一方HIF-3alphaは、HIF-1alpha、HIF-2alphaからArntを奪い取り、転写活性を抑制する。我々は以前、二量体形成およびDNA結合能を欠失したHIF-3alphaノックアウト(KO)マウスの肺胞の血管構造に異常が見られることを報告した。しかし、HIF-3alphaの機能には不明な点が多い。そこで我々は、野生型マウスとHIF-3alphaKOマウスの肺のそれぞれから血管内皮細胞を単離・培養し、それらの比較検討を通じて肺におけるHIF-3alphaの役割とその分子機構の解明を試みた。その結果、以下の新たな知見が得られた。①HIF-3alphaは肺血管内皮細胞の血管新生能を酸素濃度に関わらず活性化する、②HIF-3alphaは接着因子VE-cadherinの発現を適切に抑制することで血管新生能を制御している、③HIF-3alphaの機能欠損によるVE-cadherinの発現上昇は、in vivoでも観察され、肺血管の構造異常との関連性が考えられる、④VE-cadherinの発現抑制機構として、HIF-3alphaは転写因子Ets-1とHIF-2alphaの発現を転写レベルで抑制しており、その抑制を介してVE-cadherinの発現を間接的に、かつ強力に抑えている可能性が示唆された。HIF-3alphaの機能欠損による影響は、本研究で行った全ての実験系において酸素濃度に関わらず観察された。このことから、肺血管内皮細胞においてHIF-3alphaは「低酸素応答」転写因子というこれまでの概念を越えた、独自の機能を持っていることが明らかとなった。

缺氧反应转录因子HIF-1Alpha，HIF-2Alpha检测出在胚胎发育，器官，病理条件等中产生的低氧应力，形成具有伴侣分子ARNT的双体，并提高了各种靶基因。另一方面，HIF-3Alpha从HIF-1Alpha和HIF-2Alpha中取下ARNT来抑制转移活性。我们先前报道说，HIF-3Alpha敲除（KO）肺泡小鼠的血管结构失去了双体形成和DNA键能力，是异常的。但是，有许多未知的HIF-3Alpha函数。因此，我们从野生型小鼠和HIF-3Alphako小鼠的肺部和培养的血管内皮细胞和培养的血管内皮细胞，并试图通过对这些比较的比较来阐明HIF-3Alpha在肺和分子机制中的作用。结果，获得了以下新知识。 （1）HIF-3Alpha在肺血管内皮细胞中激活血管，无论氧气浓度如何，（2）HIF-3Alpha通过适当抑制粘合因子VE-Cadherin的表达来控制血管（3）HIF-3ALPHA在体内观察到的转录因子ETS-与肺血管的结构异常有关，作为VE-钙粘蛋白表达的抑制作用，在体内观察到。在转移水平上受到抑制，VE-钙粘着蛋白的表达可能会通过其对照间接而强烈抑制。在本研究中执行的所有实验系统中，无论氧气浓度如何，HIF-3Alpha功能缺陷的影响。这表明HIF-3Alpha具有其自身的功能，这是肺内皮细胞中“低氧反应”转录因子的概念。

项目成果

肺由来血管内皮細胞における低酸素応答転写因子HIF-3αの機能解析

肺源性血管内皮细胞缺氧反应转录因子HIF-3α的功能分析

• 发表时间: 2012
• 作者: Satomi Kobayashi;Toshiharu Yamashita;Kinuko Ohneda;Masumi Nagano;Kenichi Kimura;Hideto Nakai;Lorenz Poellinger and Osamu Ohneda;小林里美
• 通讯作者: 小林里美

Hypoxia inducible factor-3α regulates its target genes in association with HIF-1α and HIF-2α.

缺氧诱导因子 3α 调节其与 HIF-1α 和 HIF-2α 相关的靶基因。

• 发表时间: 2012
• 作者: Satomi Kobayashi;Toshiharu Yamashita;Kinuko Ohneda;Masumi Nagano;Kenichi Kimura;Hideto Nakai;Lorenz Poellinger and Osamu Ohneda;小林里美;小林里美;小林里美
• 通讯作者: 小林里美

Hypoxia inducible factor-3α regulates its target genes in association with HIF-1α and HIF-2α..

缺氧诱导因子 3α 调节其与 HIF-1α 和 HIF-2α 相关的靶基因。

• 发表时间: 2012
• 作者: Satomi Kobayashi;Toshiharu Yamashita;Kinuko Ohneda;Masumi Nagano;Kenichi Kimura;Hideto Nakai;Lorenz Poellinger and Osamu Ohneda;小林里美;小林里美
• 通讯作者: 小林里美