Elucidation of skeletal muscle insulin resistance in fetal growth restriction through the RAAS.

Research Project

Project/Area Number	21K07806
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 52050:Embryonic medicine and pediatrics-related
Research Institution	Juntendo University
Principal Investigator	東海林宏道順天堂大学, 大学院医学研究科, 先任准教授 (30365621)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	清水俊明順天堂大学, 医学部, 教授 (30260889) 村野弥生順天堂大学, 医学部, 非常勤助教 (80771922)
Project Period (FY)	2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help	¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000) Fiscal Year 2023: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000) Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000) Fiscal Year 2021: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Keywords	胎児発育不全 / インスリン抵抗性 / レニンアンギオテンシンアルドステロン系 / 生活習慣病
Outline of Research at the Start	不良な子宮内環境により胎児発育不全(FGR)を伴って出生した児は、将来の生活習慣病発症リスクとなることがDOHaDとして知られる。一方、重度のFGR児や早産児は就学時まで肥満が少ない。骨格筋はインスリンが作用する主要な臓器で、2型糖尿病患者のインスリン抵抗性に関与する。申請者は、FGRにより骨格筋のインスリンシグナル異常が長期に残存し、肥満を介さない若年期からのインスリン抵抗性の要因になることをラットモデルで検討してきた。本研究はレニン・アンジオテンシン・アルドステロン系 (RAAS)に着目してFGRにおける骨格筋インスリン抵抗性の機序を解明することが目的である。
Outline of Annual Research Achievements	【方法】①動物実験：妊娠SDラットに、蛋白量を7%に制限した餌を妊娠期間に摂取させ、蛋白制限胎児発育不全（FGR）モデルを作成した。対照群には蛋白量20%の通常餌を与えた。出生した仔ラットに対して、生後8週、12週にOGTTとインスリン負荷試験を行った。また、生後12週に解剖を行い、下肢骨格筋（ヒラメ筋、腓腹筋、足底筋）を摘出してインスリンシグナル因子（PI3K、 AKT2、 GLUT4）およびRAAS系因子（AGTR1a、AGT、ACE）の発現についてWestern blot解析を行い両群間で比較検討した。②臨床研究：本邦における胎児発育不全の現状と推移を明らかにするため、出生届のデータを利用して1992年から2018年に出生した単胎児を対象として出生体重z-scoreの平均値の年次推移を解析した。また、出生体重の10パーセンタイル未満をFGR児と定義して、FGRの出生割合について年次推移を解析した。【結果】①動物実験：FGR群の平均出生体重は対照群に比べて有意（p< 0.01）に小さく、FGRラットの作成に成功した。生後8週と12週のOGTTとインスリン負荷試験では、FGR群においてインスリン抵抗性を示した。下肢骨格筋のWestern blot解析では、FGR群の足底筋においてインスリンシグナル因子のうちGLUT4とAKT2の発現量が有意に低下していた。一方、RAAS系因子の発現は、いずれの下肢骨格筋において差を認めなかった。②臨床研究：1992年より低下していた出生体重の平均z-scoreは、2007年に最低値を記録したのちに上昇に転じていた。出生体重2,500g未満の低出生体重児の割合が2005年頃より一定の数値を示す一方で、FGRの割合は2005年をピークに減少に転じていたことを明らかにした。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 3: Progress in research has been slightly delayed. Reason 動物実験において、FGRモデルが安定して作成できておらず、仮説に基づいた結果が得られていない。RAAS系についての臨床研究が実施できていない。
Strategy for Future Research Activity	ラットを用いた動物実験について、安定した結果が得られるよう検証しつつ検討を進める。引き続き肝臓と骨格筋におけるRAAS系の評価を行う。RAAS系についての臨床研究計画を進める。