Role of FDXR in Iron Metabolism and Glucose Metabolism in Liver
Project/Area Number |
21K08524
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Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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Allocation Type | Multi-year Fund |
Section | 一般 |
Review Section |
Basic Section 54040:Metabolism and endocrinology-related
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Research Institution | Chiba University |
Principal Investigator |
佐久間 一基 千葉大学, 大学院医学研究院, 特任准教授 (70791721)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田中 知明 千葉大学, 大学院医学研究院, 教授 (50447299)
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Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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Keywords | 非アルコール性脂肪性肝疾 / 糖尿病 / インスリン抵抗性 / 非アルコール性脂肪性肝疾患 |
Outline of Research at the Start |
NAFLD患者の約30%に肝鉄過剰蓄積を認め、鉄過剰が肝臓におけるROSの産生やインスリンシグナル障害を起こす。申請者はこれまでに、FDXRに着目し、細胞内の鉄蓄積を誘導することでin vivoにおける肝糖代謝を調節することを見出した。本研究では、「ミトコンドリアの鉄代謝調節分子FDXRの肝臓インスリン抵抗 性制御における役割は何か? 、肝ミトコンドリア細胞の鉄代謝→インスリン標的臓器(肝臓)→糖代謝調節(病態) にどのようなメカニズムで作用するのか?」を明らかにし、肝臓におけるインスリン抵抗性の新たな制御機構のメカニズムの解明、NAFLD治療薬・糖尿病治療薬の開発につなげることを目的とする。
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Outline of Annual Research Achievements |
肝臓は生体内で最も多くの貯蔵鉄を有し、非アルコール性脂肪性肝疾患(NAFLD/NASH)において肝鉄過剰蓄積が高頻度にみられる。過去のRNA-seqのデータベースにおいて、ミトコンドリアでのヘム・鉄硫黄クラスター合成に作用するferredoxin reductase (FDXR)がヒトNASH組織やNASHモデルマウスの肝臓で発現上昇を認めることから、本研究ではFDXRに着目して鉄代謝調節の変容が引き起こすNAFLD/NASHへの影響とそのメカニズムを明らかにすることを目的とした。 肝がん細胞株HepG2細胞において、siRNAによるFDXRノックダウンを行い、Mito-FerroGreen Assayを用いたミトコンドリア鉄量測定とCM-H2DCFDAを用いた活性酸素の測定をそれぞれ行った。FDXRノックダウンでは、コントロール群とくらべてミトコンドリア鉄量の上昇と活性酸素の上昇をそれぞれ認めた。以上より、HepG2細胞において、FDXRはミトコンドリア鉄量と酸化ストレスの制御作用を持つことが示された。 次に、生体でのFDXRの意義を明らかにする目的で、GalNAC修飾したアンチセンスオリゴヌクレオチド(ASO)による肝臓特異的FDXRノックダウンマウスに高脂肪食負荷を行った。FDXRノックダウンにより、ブドウ糖負荷試験で耐糖能の軽度悪化を示し、肝臓組織を用いた遺伝子発現解析で、細胞内鉄取り込みトランスポーター(TFRC)、炎症マーカーの上昇(MCP1、TNFα)の発現上昇を認めた。これらの結果は、FDXRがNAFLD病態進展にかかわることを示した新たな知見である。
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Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
GalNAC-ASOによる肝臓特異的FDXRノックダウンマウスを用いて、フェノタイプ解析を進めている。
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Strategy for Future Research Activity |
高脂肪食負荷FDXRノックダウンマウスの検討で、肝臓での炎症惹起を認めている。非アルコール性脂肪肝炎(NASH)のマウスモデルであるコリン欠乏高脂肪食(CDAHFD)投与下において、FDXRノックダウンを行い、下記の実験計画で進め、FDXRがNAFLDの進展、糖・脂質代謝における役割を明らかにしていく予定である。 ①組織学的検討 脂肪肝、肝線維化を評価する。 ②Single Cell解析(scRNA-seq) 肝臓組織を用いたscRNA-seqを行い、増加する肝マクロファージ細胞集団の特徴を同定する。
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Report
(2 results)
Research Products
(9 results)
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[Presentation] アルドステロン症スクリーニングにおける測定法の違いとその影響2022
Author(s)
瀧 由樹, 河野 貴史, 照山 杏子, 一城 貴政, 河野 聡美, 高 躍, 藤本 真徳, 橋本直子, 佐久間一基, 永野秀和, 田中知明
Organizer
第32回臨床内分泌代謝update
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Organizer
第23回日本内分泌学会関東甲信越支部学術集会
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