Investigation of the mechanism of Fabry cardiomyopathy from the association between TFEB activity and dysfunction in energy metabolism.

从TFEB活性与能量代谢功能障碍的关系探讨法布里心肌病的发病机制。

• 批准号: 22K16138
• 负责人: 藏本 勇希
• 金额: $ 3万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K16138/
• 关键词: ファブリー病; ファブリー心筋症; 心筋エネルギー代謝; TFEB活性

本研究では、ファブリー心筋症におけるエネルギー代謝異常の分子機序をTFEB関連シグナルの解析を通して明らかにすることを目的としている。令和４年度はiPS心筋細胞モデルにおけるTFEB活性の評価とファブリー病モデルマウスの解析を中心に行った。ファブリー病患者より樹立したiPS細胞を心筋細胞に分化させたファブリー心筋症モデルでは、GLA活性が欠損し、Gb3の蓄積を認めている。免疫染色によるTFEB核内移行でTFEB活性を評価したところ、非飢餓状態においては、ファブリーモデルとコントロールではTFEB活性化している細胞の割合が異なっていた。また、飢餓刺激などのTFEB活性化刺激を加えると、活性化刺激に対する反応性もファブリーモデルで違いが認められた。このことから、GLA活性欠損ないしGb3蓄積により非飢餓状態でのTFEB活性及び飢餓刺激に対する反応が影響を受けることが示唆された。導入・確立したファブリー病モデルマウスは、心筋細胞のGLA活性欠損・Gb3蓄積を認め、更には早期死亡を認めていたものの、明らかな心肥大や収縮能異常は認められず、死亡原因として心機能障害は否定的であった。一方で心臓組織のRNAシークエンス解析にて、有意に遺伝子発現プロファイルが変化していた。このことから、ファブリー病モデルマウスは通常飼育環境下において、典型的なヒトのファブリー心筋症の表現型は呈していないが、心筋細胞のGLA活性欠損・Gb3蓄積増加により、遺伝子発現が変化しており、GLA活性欠損・Gb3蓄積の心筋細胞への影響を調べるためのモデルとして意義があると考えられた。今後はGLA-KO/G3STGマウスにおけるエネルギー代謝異常の有無や、上記遺伝子発現プロファイルの変化とTFEBシグナルとの関連について解析を進める予定である。

这项研究旨在通过分析与TFEB相关的信号分析Fabry心肌病中能量代谢异常的分子机制。在2022年，我们重点介绍了IPS心肌细胞模型中TFEB活性的评估以及Fabry病中小鼠的分析。在Fabry心肌病模型中，从Fabry疾病患者中建立的IPS细胞被分化为心肌细胞，GLA活性不足，并且观察到GB3的积累。当TFEB活性通过免疫染色的TFEB核转运评估时，在非饥饿状态下，Fabry模型和对照组之间TFEB激活细胞的比例有所不同。此外，当添加TFEB激活刺激（如饥饿刺激）时，在Fabry模型中也观察到了对激活刺激的反应性差异。这表明GLA活性和GB3积累的缺乏会影响TFEB活性在不饥饿和对饥饿刺激的反应中。尽管引入和建立的Fabry病模型小鼠在心肌细胞和GB3积累中表现出缺乏，甚至早期死亡，也未观察到明显的心脏肥大或异常收缩性，并且心脏功能障碍为死亡而阴性。另一方面，心脏组织的RNA测序分析显示基因表达谱发生了显着变化。因此，尽管Fabry病模型小鼠在正常的饲养环境中没有表现出典型的人类Fabry心肌病表型，但由于GLA活性的不足和心肌细胞中GB3的积累增加，基因表达会改变，但人们认为这是重要性的，因为它具有重要的意义，可以研究GLA活性和GB3累积的cardiomycorpulation of Cardiomocyties on Cardiomocytees of Cardiomocytees of Cardiomocytees。将来，我们计划分析GLA-KO/G3STG小鼠的能量代谢异常，以及基因表达谱和TFEB信号的变化之间的关系。