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ヒトiPS細胞由来オルガノイドを用いたフルクトースによる疾患形成メカニズムの解明

Research Project

Project/Area Number 22K10494
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 58020:Hygiene and public health-related: including laboratory approach
Research InstitutionAzabu University (2023)
Fujita Health University (2022)

Principal Investigator

宗綱 栄二  麻布大学, 獣医学部, 准教授 (30600431)

Project Period (FY) 2022-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywordsオルガノイド / フルクトース / 栄養 / iPS
Outline of Research at the Start

栄養因子による疾患発症の分子機構として,塩基配列の変化によらないエピゲノム変化の関与が注目されている。しかし多くの研究は、病気になった組織での解析であり、病気が起きた結果を見ているにすぎない。そこで本研究では、栄養要因によって生じる疾患発症の、ごく初期のエピゲノム変化の役割を明らかにする。ヒトiPS-オルガノイドという従来の栄養学分野には無い手法を用いて、ヒト代謝系におけるフルクトースの悪影響を解析する。

Outline of Annual Research Achievements

フルクトースは天然甘味料として清涼飲料水や加工食品に広く使用されている。ここ数十年で消費量は飛躍的に増加し、代謝疾患の発症要因になることが指摘さ れている。しかし、その詳細な分子機構については不明な点が多く、予防や治療の観点から解明が強く求められている。 近年、栄養因子による疾患発症の分子機構として,塩基配列の変化によらないエピゲノム変化(DNAメチル化やヒストン修飾など)の関与が注目されている。申 請者もフルクトースの悪影響について、エピゲノムの視点からアプローチしてきた。そして、肝臓における代謝異常について、脂肪酸異化作用を担う遺伝子に DNAメチル化異常を報告してきた。 しかし、これら結果は、フルクトース暴露により病気になった組織での解析であり、病気が起きた結果を見ているにすぎない。つまり、病気を形成していく過程 において、DNAのメチル化の役割は不明である。正しく発症の分子機構を解明するには、病気になってから組織を研究するのではなく、正常な組織が変化してい くメカニズムを研究する必要がある。そこで本研究ではオルガノイドを用いる。
2023年度は、昨年度の研究で課題となっていたオルガノイド形成の安定性が向上した。この改善により、より一貫した実験結果を得ることが可能となった。そしてオルガノイドを用いて、フルクトースが脂質代謝遺伝子に与える影響を詳細に解析した。実験では、フルクトースをオルガノイドに添加し、一定期間後に遺伝子発現を観察した。特に、脂質代謝に関連する遺伝子群に注目した。今後は、エピゲノム異常を中心に解析する予定である。そして、これらの発見を基にさらなるメカニズムの解明を進め、フルクトースによる代謝疾患の予防や治療に向けた新たなアプローチの開発を目指す。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

昨年度の課題が克服され安定して結果が得られるようになっている。

Strategy for Future Research Activity

今後は、エピゲノムの変化に焦点を当てた解析を中心に進める予定である。特に、DNAメチル化の動態を詳細に調べることで、フルクトースが代謝疾患を引き起こす具体的なメカニズムを解明することを目指す。このアプローチにより、フルクトース摂取による健康影響をより深く理解し、効果的な予防策や治療法の開発に繋げていきたいと考えている。

Report

(2 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2024 2023 2022

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 2 results) Presentation (1 results)

  • [Journal Article] Impact of maternal fructose intake on liver stem/progenitor cells in offspring: Insights into developmental origins of health and disease2024

    • Author(s)
      Ando Yoshitaka、Munetsuna Eiji、Yamada Hiroya、Ikeya Miyuki、Teshigawara Atsushi、Kageyama Itsuki、Nouchi Yuki、Wakasugi Takuya、Yamazaki Mirai、Mizuno Genki、Tsuboi Yoshiki、Ishikawa Hiroaki、Ohgami Nobutaka、Suzuki Koji、Ohashi Koji
    • Journal Title

      Life Sciences

      Volume: 336 Pages: 122315-122315

    • DOI

      10.1016/j.lfs.2023.122315

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] High-fructose corn syrup intake increases hepatic mitochondrial DNA copy number and methylation in adolescent rats2023

    • Author(s)
      Mizuno Genki、Yamada Hiroya、Munetsuna Eiji、Ando Yoshitaka、Teshigawara Atsushi、Ito Manaka、Kageyama Itsuki、Nouchi Yuki、Wakasugi Takuya、Sakakibara Tomohide、Yamazaki Mirai、Ishikawa Hiroaki、Suzuki Koji、Hashimoto Shuji、Ohashi Koji
    • Journal Title

      Nutrition Research

      Volume: 110 Pages: 57-65

    • DOI

      10.1016/j.nutres.2022.12.010

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effects of High-Fructose Corn Syrup Intake on Glucocorticoid Metabolism in Rats During Childhood, Adolescence and Adulthood2022

    • Author(s)
      Nouchi Yuki、Munetsuna Eiji、Yamada Hiroya、Yamazaki Mirai、Ando Yoshitaka、Mizuno Genki、Fujii Ryosuke、Kageyama Itsuki、Wakasugi Takuya、Sakakibara Tomohide、Teshigawara Atsushi、Ishikawa Hiroaki、Shimono Yohei、Suzuki Koji、Hashimoto Shuji、Ohashi Koji
    • Journal Title

      Experimental and Clinical Endocrinology & Diabetes

      Volume: 130 Issue: 12 Pages: 814-820

    • DOI

      10.1055/a-1936-3310

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Differential effects of excess high-fructose corn syrup on the DNA methylation of hippocampal neurotrophic factor in childhood and adolescence2022

    • Author(s)
      Kageyama Itsuki、Yamada Hiroya、Munetsuna Eiji、Yamazaki Mirai、Ando Yoshitaka、Mizuno Genki、Fujii Ryosuke、Nouchi Yuki、Wakasugi Takuya、Sakakibara Tomohide、Teshigawara Atsushi、Ishikawa Hiroaki、Shimono Yohei、Suzuki Koji、Hashimoto Shuji、Ohashi Koji
    • Journal Title

      PLOS ONE

      Volume: 17 Issue: 6 Pages: e0270144-e0270144

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0270144

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] High-fructose corn syrup intake has stronger effects on the transcription level of hepatic lipid metabolism-related genes, via DNA methylation modification, in childhood and adolescence than in other generations2022

    • Author(s)
      Mizuno Genki、Yamada Hiroya、Munetsuna Eiji、Ando Yoshitaka、Teshigawara Atsushi、Ito Manaka、Kageyama Itsuki、Nouchi Yuki、Wakasugi Takuya、Sakakibara Tomohide、Yamazaki Mirai、Fujii Ryosuke、Ishikawa Hiroaki、Suzuki Koji、Hashimoto Shuji、Ohashi Koji
    • Journal Title

      Life Sciences

      Volume: 301 Pages: 120638-120638

    • DOI

      10.1016/j.lfs.2022.120638

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] フルクトース過剰摂取モデルラットの肝オルガノイド作成と評価2023

    • Author(s)
      市川 勇斗、山田 宏哉、宗綱 栄二、安藤 嘉崇 、景山 斎、野内 佑起、池谷 美幸、波田 薫平、山崎 未来、水野 元貴、石川 浩章、鈴木 康司、大橋 鉱二
    • Organizer
      第93回日本衛生学会学術集会
    • Related Report
      2022 Research-status Report

URL: 

Published: 2022-04-19   Modified: 2024-12-25  

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