Epigenetic regulation of obesity-associated psoriasis

• Project/Area Number: 21K08341
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 53050:Dermatology-related
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: Shibata Sayaka 東京大学, 医学部附属病院, 准教授 (50613105)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 佐藤 伸一 東京大学, 医学部附属病院, 教授 (20215792)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000); Fiscal Year 2023: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000); Fiscal Year 2022: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000); Fiscal Year 2021: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
• Keywords: エピジェネティクス / 皮膚免疫 / 乾癬 / 慢性炎症性疾患 / 皮膚炎 / 細胞内代謝 / 肥満 / 乾癬様皮膚炎 / 高脂肪食

Outline of Research at the Start

乾癬患者では内臓脂肪型肥満を起因とするメタボリックシンドロームの罹患率が高いことが人種を超えて報告されている。過多の栄養は細胞におけるDNAのメチル化やヒストンのアセチル化といったエピジェネティクスの環境を変化させ、細胞の分化や炎症に影響を与える。本研究では食餌性の環境要因により皮膚免疫細胞がエピジェネティクス修飾を受けるかどうかを明らかにし、肥満と関連した乾癬の病態制御のメカニズムの解明を目指す。

Outline of Final Research Achievements

Psoriasis is known to be influenced by environmental factors, particularly dietary factors, which can exacerbate skin inflammation. This study examines how dietary factors may lead to changes in the epigenome of cells, potentially causing them to acquire inflammatory functions. We focused on the effects of high-fat diets as well as amino acid-restricted diets on the severity of skin inflammation. Our findings suggest that high-fat diets worsen skin inflammation, while restricting amino acid reduces it. Metabolites due to the restricion of amino acid may lead to alterations in epigenetic modifications. This study was also supported by Platform for Advanced Genome Science to perform single-cell analysis for further elucidation of these mechanisms.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

研究成果の学術的意義として、食餌性因子の代謝産物が細胞のエピジェネティクス環境を変化させ、遺伝子発現を制御する可能性を提示できた。また、研究成果の社会的意義として、食餌性因子が乾癬の増悪に与える影響を明らかにすることにより、食事療法を通じた乾癬の予防の重要性や新たな治療法を提示できた。これらの結果により、摂取する食事によっては、乾癬の新規発症や増悪を抑制し、予防医療へと発展することが期待されると考えられる。