Development and application of a comprehensive analytical method for oxidized lipids

Research Project

Project/Area Number	22J10781
Research Category	Grant-in-Aid for JSPS Fellows
Allocation Type	Single-year Grants
Section	国内
Review Section	Basic Section 47020:Pharmaceutical analytical chemistry and physicochemistry-related
Research Institution	Kyushu University
Principal Investigator	齋藤耕太九州大学, 薬学府, 特別研究員(DC2)
Project Period (FY)	2022-04-22 – 2023-03-31
Project Status	Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help	¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000) Fiscal Year 2022: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywords	脂質過酸化反応 / 酸化脂質 / LCMS / NASH
Outline of Research at the Start	酸化脂質は疾患との関与が示唆されており、その解析が求められている一方で、実際に疾患モデル動物等で報告されたものはごくわずかであった。これは、従来の限定的な解析法が原因である。そこで、ノンターゲット分析を用い、酸化脂質構造情報を網羅的に取得、さらに、得られた構造情報をもとに酸化脂質の構造を推定することで、酸化脂質の構造情報ライブラリーを構築する。また、本ライブラリーを用い、疾患モデル動物において生じる酸化脂質を包括的に解析することで、疾患原因分子およびバイオマーカー候補分子を探索する。
Outline of Annual Research Achievements	脂質は容易に酸化され、脂質過酸化反応（LPO）が引き起こされる。酸化脂質は、種々の病態の発症・進展に関与することが明らかとなってきているため、その解析が求められている。一方で、生体内で生じる酸化脂質は膨大であり、それらを包括的に解析する手法が不足していた。本研究では、所属研究室にて保有する酸化脂質の修飾パターンと、構造推定法を組み合わせることによって、生体内酸化脂質の構造情報の網羅的獲得を実施した。さらに、推定構造情報を用いた生体内酸化脂質の構造同定法を提案し、それを実際の疾患モデル試料へと応用することで、その有用性について評価した。結果、NASHモデルマウス肝臓中にて生成する酸化リン脂質（oxPL）および酸化トリグリセリド（oxTG）、計132種の構造同定を達成した。同定した酸化脂質分子を標的として、NASHモデルマウス肝臓における酸化脂質形成を評価したところ、肝障害が現れ始める病態早期段階において、oxTGが顕著に増加することを明らかにした。一方で、oxPLsは、炎症や肝線維化が確認されるような病態となって初めて増加することを示した。また、細胞オルガネラの分取およびイメージング評価から、本NASHモデルマウスの肝臓では、脂肪滴においてoxTGが産生すること、さらには、脂肪滴内にてLPOが発生することを明らかにした。加えて、脂肪滴LPOの誘導因子としてミトコンドリアから生じる活性酸素種を同定した。以上、本研究にて確立した酸化脂質解析手法は、疾患発症時における酸化脂質形成の包括的理解を可能とし、これまで明らかとされていなかったLPO進行機序解明を達成している。今後、本解析法を酸化ストレス疾患モデル動物に応用することで、疾患発症の原因分子や、バイオマーカー候補分子となりえる新規酸化脂質の探索、さらには酸化脂質を標的とした新たな医薬品開発が期待される。
Research Progress Status	令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
Strategy for Future Research Activity	令和4年度が最終年度であるため、記入しない。