Effects of cadmium on tight junction of vascular endothelial cells: clarification of the mechanism of detachment injury

镉对血管内皮细胞紧密连接的影响：阐明脱离损伤机制

• 批准号: 22K17355
• 负责人: 原 崇人
• 金额: $ 2.91万
• 依托单位: Toho 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-22K17355/
• 关键词: 血管内皮細胞; カドミウム; 脱着傷害; 密着結合; Claudin-5; ZO-1; 毒性学; タイトジャンクション

本研究は、培養血管細胞に対してカドミウムを処理することで特異的に生じる、単層構造からの細胞の脱離（脱着傷害）の分子メカニズムを明らかにすることを目的とする。2022（令和4）年度は、血管内皮細胞間の結合様式の中でも最も強力な結合を形成する密着結合にカドミウムが及ぼす影響を解析した。まず、血管内皮細胞において発現が認められる密着結合関連分子を探索したところ、膜貫通分子のclaudin-5、12、occuludinと、これらの裏打ち分子であるZO-1、2、3のmRNAおよびタンパク質発現が認められた。次に、これらの分子に対するカドミウムの影響を検討したところ、claudin-5およびZO-1のmRNAとタンパク質がカドミウムの濃度依存的に発現抑制されることが明らかとなった。次に、カドミウムと同じく毒性重金属として知られる亜ヒ酸および生体必須微量元素であるマンガンと亜鉛を用いて同様の解析を行い、本現象の特異性を検討した。亜ヒ酸処理下ではclaudin-5のみ濃度依存的に発現が低下し、マンガンおよび亜鉛の処理下では濃度依存的にZO-2およびZO-3の発現が抑制された。検討した4種類の重金属は、血管内皮細胞の密着結合構成分子の発現に対する影響がそれぞれ異なり、カドミウムだけが細胞間結合分子であるclaudin-5と、裏打ちタンパク質ZO-1の両方を発現抑制させた。今年度得られた結果は、本研究の背景にある『脱着傷害のカドミウム特異性』を説明しうる成果である。そこで、2023年度以降は、claudin-5およびZO-1に注目し、（１）両分子がカドミウムによる内皮細胞の脱着傷害に対する責任タンパク質であるかの解析、および（２）カドミウムによる両分子の発現抑制シグナルの解析を行う。

This study は, cultivating blood vessel cells に し seaborne て カ ド ミ ウ ム を 処 Richard す る こ と で specific に raw じ る, 単 layer structure か ら の の cells from, take off the damage の molecular メ カ ニ ズ ム を Ming ら か に す る こ と を purpose と す る. 2022 (or 4) annual は の combined with others in between, vascular endothelial cell type in the の で も も most powerful な combined を form す る indiscrete combining に カ ド ミ ウ ム が and ぼ す effect を resolution し た. ま ず, vascular endothelial cells に お い て 発 が now recognize め ら れ る indiscrete combining molecular を masato even explore し た と こ ろ, transmembrane molecule の claudin - 5, 12, occuludin と, こ れ ら playing ち の molecular で あ る ZO - 1, 2, 3 の mRNA お よ び タ ン パ ク qualitative 発 が now recognize め ら れ た. に, こ れ ら の molecular に す seaborne る カ ド ミ ウ ム の influence を beg し 検 た と こ ろ, claudin - 5 お よ び の ZO - 1 mRNA と タ ン パ ク qualitative が カ ド ミ ウ ム の concentration dependent に 発 now inhibit さ れ る こ と が Ming ら か と な っ た. に, カ ド ミ ウ ム と with じ く toxic heavy metals と し て know ら れ る 亜 ヒ acid お よ び raw body must trace elements で あ る マ ン ガ ン と lead 亜 を use い て with others in line analytical を の い, this phenomenon is の specificity を beg し 検 た. 亜 ヒ acid 処 principle under で は claudin - 5 の み concentration dependent に 発 が し, now マ ン ガ ン お よ び 亜 lead の 処 principle under で は concentration dependent に ZO - 2 お よ び ZO - 3 の 発 now が inhibit さ れ た. Beg し 検 た 4 kinds の metals は, vascular endothelial cells の indiscrete constitute molecules の 発 now に す seaborne る influence が そ れ ぞ れ different な り, カ ド ミ ウ ム だ け が between cells combined with molecular で あ る claudin - 5 playing ち と, タ ン パ ク ZO - 1 の struck party を 発 now inhibit さ せ た. The られた results of this year られた and the <s:1> background of this study にある "removable injury <s:1> カド ウム specificity" を indicate the うる うる results である. そ こ で, 2023 onwards は, claudin - 5 お よ び に attention し ZO - 1, (1) struck molecular が カ ド ミ ウ ム に よ の る endothelial cells to take off the damage に す seaborne る responsibility タ ン パ ク qualitative で あ る か の parsing, お よ び (2) カ ド ミ ウ ム に よ る struck molecular の 発 now inhibit シ グ ナ ル の parsing う を line.

项目成果

東邦大学衛生化学教室

东邦大学卫生化学系

培養血管内皮細胞におけるtight junction関連分子の発現に重金属が及ぼす影響

重金属对培养血管内皮细胞紧密连接相关分子表达的影响

• 发表时间: 2023
• 作者: 勇井克也;工藤利彩;森本真未;井上伸;蓮輪恭子;粕田承吾;原崇人，大畠ちなみ，浅津茉優花，藤江智也，山本千夏
• 通讯作者: 原崇人，大畠ちなみ，浅津茉優花，藤江智也，山本千夏

カドミウムによる血管内皮細胞tight junctionの脆弱化

镉削弱血管内皮细胞紧密连接

• 发表时间: 2022
• 作者: 勇井克也;工藤利彩;森本真未;井上伸;蓮輪恭子;粕田承吾;原崇人，大畠ちなみ，浅津茉優花，藤江智也，山本千夏;原崇人，大畠ちなみ，浅津茉優花，藤江智也，山本千夏
• 通讯作者: 原崇人，大畠ちなみ，浅津茉優花，藤江智也，山本千夏