| Project/Area Number |
22K16387
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 54030:Infectious disease medicine-related
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
伊藤 寿宏 京都大学, 医生物学研究所, 特定研究員 (40806593)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
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| Keywords | RNA-Seq / バイオインフォマティクス / 代謝ネットワーク / ヒトヘルペスウイルス / miRNA / 血中バイオマーカー |
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| Outline of Research at the Start |
ヒトヘルペスウイルスは遺伝子発現などの調節を担うmicroRNA（miRNA）をゲノム上にコードしており、ウイルス感染時にヒトの血液内にmiRNAを放出している。これらウイルスmiRNAは宿主の免疫機構やウイルスの感染様式に影響を与えることが知られているものの、その原理については未解明な部分が多い。本研究では、ヒト血液サンプルからヒトヘルペスウイルス特異的なmiRNAを網羅的に探索し、その機能を解明することを目的とする。本研究の成果から、ヘルペスウイルスのmiRNAが制御する遺伝子ネットワークを解明できるとともに、ヒト体内でのみ発現されるウイルスmiRNAの機能解明にも繋がることが期待できる。
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| Outline of Annual Research Achievements |
肥満者およびその合併症である2型糖尿病患者の増加は、わが国においても重大な社会問題の一つとなっている。2型糖尿病の治療において適切な治療法を選択するためには、生体内の糖・脂質代謝調節機構の分子機序を解明することが重要である。本研究では、生体における糖・脂質代謝調整が様々な外的要因および複雑な臓器連関によって制御されていることに着目し、外的刺激により代謝変容を引き起こすモデルマウスの各末梢臓器における遺伝子発現変動ダイナミクスを調べるためのRNA-Seq解析パイプラインを構築した。
RNA-Seq解析の結果から、絶食時に食餌性嗅覚刺激を受けたマウス体内では嗅覚神経系からの刺激が始めに骨格筋に伝達され、次いで膵臓などの末梢臓器に伝わることにより消化酵素・インスリン分泌レベルの変化が起こることが示唆された。また、嗅覚刺激を受けたマウス群は、コントロール群と比較して血中遊離脂肪酸レベルが上昇し再摂食後でも脂質利用が亢進すること、さらに糖尿病マウスに嗅覚刺激を加えた場合ではインスリン抵抗性が改善され血糖値の減少が認められることが明らかとなった。これらの結果から、嗅覚神経系を介した外的刺激が末梢臓器の内分泌代謝機能に影響を与え、マウス生体内において脂肪酸利用が促進したと推察される。以上より、嗅覚神経系を介した神経細胞の情報伝達が代謝変容を伴う疾患に対する新たな治療標的として有用であることが示された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
当初の計画では、ヒト血液検体を用いて潜伏感染期のウイルスから分泌される血中ウイルスRNAを計算科学的に推定する手法を構築する予定であった。しかしながら、新型コロナウイルス感染症拡大の影響により、サンプルの入手や勉強会への参加を断念せざる負えない状況となり、急遽予定を変更して代謝変容モデルマウスにおける各末梢臓器の遺伝子発現変動ダイナミクスを調べるためのRNA-Seq解析を構築した。構築したRNA-Seq解析を用いた各モデルマウスに由来する末梢臓器のRNA-Seqデータの解析から、マウス生体における脂肪代謝と臓器間遺伝子発現変動の連関が明らかとなった。さらに、構築したRNA-Seq解析パイプラインを用いて多様なモデルマウスのRNA-Seqデータ解析を行っていることから、変更後の研究計画はおおむね順調に進んでいると考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
現在は、自己免疫疾患などを呈する様々なモデルマウスにおける各末梢臓器での代謝変容と遺伝子発現変動の連関を調べるためのバイオインフォマティクス解析パイプラインを構築している。また、当初予定していたヒト血液検体の入手が可能となったことから、ヒト検体由来RNA-Seqデータの解析を進める予定である。
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