酸化ストレスによる新たな組織修復機構の解明

阐明氧化应激诱导的新组织修复机制

基本信息

批准号：
24790328
负责人：
仁科隆史
金额：
$ 2.83万
依托单位：
Juntendo University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2012
资助国家：
日本
起止时间：
2012-04-01 至 2013-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

酸化ストレスの亢進は様々な疾患の悪化を促進している一方で、組織修復に関与することが示唆されている。しかしながら、作用機序に関して不明な点が多く残されており、これらの点を明らかにすることは生体恒常性維持機構や疾患を理解する上で非常に重要である。本研究では、酸化ストレスによって発現誘導されることを新たに見出したIL-11の発現制御機構と、IL-11によって誘導される組織修復の作用機序を明らかにすることを目標とした。酸化ストレスによるIL-11の発現調節とその制御領域の同定を行うために、活性酸素種と同様にタンパク質修飾を介してシグナル伝達機構を活性させる親電子分子の一つである1,2-ナフトキノン(1,2-NQ)を用いてIL-11の発現制御機構の解析を行った。その結果、1,2-NQはMAPキナ－ゼ経路の一つであるMEK-ERK経路の活性化を誘導し、転写因子AP-1を介してIL-11の産生を誘導していることを見出した。また、IL-11受容体欠損マウスを用いて1,2-NQに対する影響を調べた結果、IL-11は1,2-NQ投与により生じる毒性に対して抵抗性を示す分子であることを新たに見出した。現在、DNAマイクロアレイ解析も含めてIL-11の下流で組織修復などに関わる分子の同定を行っている。またIL-11の産生をIn vivoで可視化するために、IL-11プロモ-タ－下流で蛍光タンパク質EGFPが発現誘導されるよう組換えを行ったIL-11-EGFPマウスを作成した。このマウスにおいては、内在のIL-11 mRNA量とEGFP mRNA量は強く相関していた。また、酸化ストレスの亢進が見られる肝障害モデルにおいてはIL-11の発現上昇にともなって肝臓においてEGFPの発現増大が見られた。これらことから、IL-11の発現をIn vivoでモニタリングできるマウス系統の樹立ができたと考えられる。

虽然氧化应激的增加会促进各种疾病的恶化，但有人认为它参与组织修复。然而，关于作用机制的许多要点仍不清楚，阐明这些要点对于理解生物稳态维持机制和疾病极其重要。本研究旨在阐明新发现的氧化应激诱导的IL-11的表达控制机制，以及IL-11诱导组织修复的作用机制。为了调节氧化应激引起的IL-11的表达并鉴定其调节区域，我们研究了1,2-萘醌这种亲电子分子，它通过类似于活性氧的蛋白质修饰来激活信号转导机制。使用(1,2-NQ)分析IL-11。结果表明，1,2-NQ 诱导 MEK-ERK 途径（MAP 激酶途径之一）的激活，并通过转录因子 AP-1 诱导 IL-11 的产生。此外，通过使用 IL-11 受体缺陷小鼠研究对 1,2-NQ 的影响，我们新发现 IL-11 是一种对 1,2-NQ 给药引起的毒性具有抵抗力的分子。找到了。我们目前正在鉴定IL-11下游参与组织修复等的分子，包括DNA微阵列分析。此外，为了可视化体内 IL-11 的产生，我们创建了 IL-11-EGFP 小鼠，将其重组以诱导 IL-11 启动子下游荧光蛋白 EGFP 的表达。在这些小鼠中，内源性 IL-11 mRNA 水平和 EGFP mRNA 水平密切相关。此外，在观察到氧化应激增加的肝损伤模型中，在肝脏中观察到EGFP表达增加以及IL-11表达增加。基于这些发现，人们认为已经建立了能够监测体内IL-11表达的小鼠品系。