日本東北大學研究生院醫工學研究科分子疾病態醫工學領域及醫學系研究科病態液性控制學領域的豐原敬文特任助教和阿部高明教授等人組成的研究團隊，與美國哈佛大學貝斯以色列女執事醫療中心（Beth Israel Deaconess Medical Center）的Chad Cowan博士合作，利用源自糖尿病患者的iPS細胞，發現了抑制糖尿病併發症之一的動脈硬化疾病的機制。
在使用無心血管疾病的糖尿病患者iPS細胞培養的血管平滑肌細胞中，內質網中的酯酶基因的表達升高，表明其發揮了抑制心血管疾病的作用。該結果表明，疾病獨特性iPS細胞可用來分析疾病的細胞功能，並探索新的冶癒藥物。
研究團隊利用雖然長期罹患慢性糖尿病但未出現動脈硬化等心血管疾病的患者組，以及雖然罹患糖尿病時間較短但出現動脈硬化的患者組的細胞，分別培養了iPS細胞，並使其分化爲血管細胞（內皮細胞和血管平滑肌細胞），然後比較了基因表現情況（圖1）。
圖1：利用糖尿病患者的細胞培養iPS細胞並分化爲血管細胞，然後對基因進行比較。
結果發現，在沒有心血管疾病的糖尿病患者的血管平滑肌中，內質網中的酯酶——芳香乙醯胺脫乙醯基酶（AADAC）的基因表現升高。研究團隊又對人爲升高了芳香乙醯胺脫乙醯基酶基因表現的血管平滑肌細胞進行脂質組學解析發現，芳香乙醯胺脫乙醯基酶的活性化透過（1）將甘油三酯等細胞内儲存的脂肪轉換爲細胞膜的磷脂，從而減量儲存脂肪，以及（2）減量血管平滑肌的增殖能力和行程能力，具有抑制動脈硬化隊形變換的作用。另外研究團隊還發現，強化血管平滑肌的芳香乙醯胺脫乙醯基酶的表達後，動脈硬化模式小鼠（ApoE基因剔除小鼠）的動脈硬化病徵減輕（圖2），反之，降低芳香乙醯胺脫乙醯基酶表達的小鼠，動脈硬化則發生惡化。
圖2：透過強制表達AADAC改善ApoE基因剔除小鼠的動脈硬化
此次研究明確了抑制動脈硬化的新機制，由此有望查清血管平滑肌細胞的脂質代謝在動脈硬化中發揮的作用，有助於開發以血管平滑肌芳香乙醯胺脫乙醯基酶的活性化爲靶標的心血管疾病冶癒方法。另外，此次的發現表明，作爲調查疾病機制的方法，利用源自疾病患者的iPS細胞開展研究比較有效。
論文資訊
題目：Patient hiPSCs identify vascular smooth muscle arylacetamide deacetylase as protective against atherosclerosis
期刊：Cell Stem Cell
DOI：10.1016/j.stem.2020.04.018
文：JST客觀日本編輯部
