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Molecular Mechanism of Regulation of Immune System Cellular Functions by Lipid Nutrition during Development

Research Project

Project/Area Number 23K24783
Project/Area Number (Other) 22H03526 (2022-2023)
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeMulti-year Fund (2024)
Single-year Grants (2022-2023)
Section一般
Review Section Basic Section 59040:Nutrition science and health science-related
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

大和田 祐二  東北大学, 医学系研究科, 教授 (20292211)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 前川 素子  東北大学, 医学系研究科, 准教授 (50435731)
小林 周平  東北大学, 医学系研究科, 大学院非常勤講師 (90851345)
Project Period (FY) 2022-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help
¥17,420,000 (Direct Cost: ¥13,400,000、Indirect Cost: ¥4,020,000)
Fiscal Year 2024: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2023: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000)
Fiscal Year 2022: ¥7,280,000 (Direct Cost: ¥5,600,000、Indirect Cost: ¥1,680,000)
KeywordsFABP5 / マクロファージ / 大腸がん / ミクログリア / アルツハイマー病 / 脂肪酸結合タンパク質 / 脂質栄養 / 脂肪酸 / アミロイド / 高脂肪食 / T細胞 / 炎症反応 / 肥満
Outline of Research at the Start

免疫細胞内外の脂質栄養環境が、どのような分子メカニズムにより免疫機能制御に影響するかは未だ謎である。本申請では、マクロファージやミクログリアなどの免疫系細胞が、発達期脂質栄養によって、どのような機能修飾をうけ、腫瘍免疫等にどのような影響を及ぼすのか?について検証する。

Outline of Annual Research Achievements

腫瘍周囲や脳に存在する免疫系細胞は、がんや神経変性疾患の病態に関与している。本年度は主に、免疫系細胞の脂質代謝が腫瘍の増殖や神経疾患にいかなる影響を及ぼすかについて検討を行った。その結果、大腸がんの腫瘍内および周囲に集積する免疫系細胞であるマクロファージには脂質代謝に重要な役割を担う分子が発現しており、当該分子の遺伝子ノックアウトマウスを用いてマクロファージの脂質代謝を変化させると、興味深いことに大腸がんの増殖や浸潤が変化することを実験的に証明した。またすい臓やメラノーマ自体も、様々な脂質に対して、その増殖や浸潤を変化させることを、動物実験レベルで突き止めた。この結果は、腫瘍細胞内および周囲の免疫系細胞の脂質代謝の変化、さらには脂質栄養ががんの予後に深く関連している可能性を示している。また発達期脂質栄養の変化が、脳内マクロファージであるミクログリアの活性化状態を変化させ、アルツハイマー病の病因の1つとされるアミロイドタンパク質の凝集に深く関与することをアルツハイマー病モデルマウスの実験から明らかにした。この結果は脂質栄養の変化によって認知症の発症や進展に関与することを示す重要な知見である。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

がんや神経変性疾患において、マクロファージをはじめとする免疫系細胞が病態に重要な役割を担っていることは実験的に証明することができた。

Strategy for Future Research Activity

発達期脂質栄養の変化によって、各種免疫系細胞がいなかる機能修飾を受けるかについては、今後実験的に解析していく予定である。脳のマクロファージであるミクログリアについては既に研究着手しており、今後は他の免疫系細胞にも解析対象を広げる予定である。

Report

(2 results)
  • 2023 Annual Research Report
  • 2022 Annual Research Report
  • Research Products

    (16 results)

All 2024 2023 2022

All Journal Article (6 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 5 results) Presentation (10 results)

  • [Journal Article] Polyunsaturated fatty acids-induced ferroptosis suppresses pancreatic cancer growth.2024

    • Author(s)
      Suda A, Umaru BA, Yamamoto Y, Shima H, Saiki Y, Pan Y, Jin L, Sun J, Low YLC, Suzuki C, Abe T, Igarashi K, Furukawa T, Owada Y, Kagawa Y.
    • Journal Title

      Sci Rep

      Volume: 14 Issue: 1 Pages: 4409-4409

    • DOI

      10.1038/s41598-024-55050-4

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Fatty acid binding protein type 7 deficiency preserves auditory function in noise-exposed mice2023

    • Author(s)
      Suzuki Jun、Hemmi Tomotaka、Maekawa Masamitsu、Watanabe Masahiro、Inada Hitoshi、Ikushima Hiroyuki、Oishi Tetsuya、Ikeda Ryoukichi、Honkura Yohei、Kagawa Yoshiteru、Kawase Tetsuaki、Mano Nariyasu、Owada Yuji、Osumi Noriko、Katori Yukio
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 13 Issue: 1 Pages: 21494-21494

    • DOI

      10.1038/s41598-023-48702-4

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Curcumin analog GO-Y030 inhibits tumor metastasis and glycolysis2023

    • Author(s)
      MaruYama Takashi、Miyazaki Hirofumi、Komori Taishi、Osana Shion、Shibata Hiroyuki、Owada Yuji、Kobayashi Shuhei
    • Journal Title

      The Journal of Biochemistry

      Volume: 174 Issue: 6 Pages: 511-518

    • DOI

      10.1093/jb/mvad066

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Pyrolyzed deketene curcumin controls regulatory T cell generation and gastric cancer metabolism cooperate with 2-deoxy-d-glucose2023

    • Author(s)
      MaruYama Takashi、Miyazaki Hirofumi、Lim Yun-Ji、Gu Jian、Ishikawa Masaki、Yoshida Taichi、Chen WanJun、Owada Yuji、Shibata Hiroyuki
    • Journal Title

      Frontiers in Immunology

      Volume: 14 Pages: 1049713-1049713

    • DOI

      10.3389/fimmu.2023.1049713

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Integrin expression and extracellular matrix adhesion of septoclasts, pericytes, and endothelial cells at the chondro‐osseous junction and the metaphysis of the proximal tibia in young mice2023

    • Author(s)
      Bando Yasuhiko、Nagasaka Arata、Onozawa Go、Sakiyama Koji、Owada Yuji、Amano Osamu
    • Journal Title

      Journal of Anatomy

      Volume: 242 Issue: 5 Pages: 831-845

    • DOI

      10.1111/joa.13820

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Oleic acid‐bound FABP7 drives glioma cell proliferation through regulation of nuclear lipid droplet formation2022

    • Author(s)
      Umaru Banlanjo Abdulaziz、Kagawa Yoshiteru、Ohsaki Yuki、Pan Yijun、Chen Chuck T.、Chen Daniel K.、Abe Toshiaki、Shil Subrata Kumar、Miyazaki Hirofumi、Kobayashi Shuhei、Maekawa Motoko、Yamamoto Yui、Wannakul Tunyanat、Yang Shuhan、Bazinet Richard P.、Owada Yuji
    • Journal Title

      The FEBS Journal

      Volume: 290 Issue: 7 Pages: 1798-1821

    • DOI

      10.1111/febs.16672

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] PPARがシナプス形成に与える影響の解析2024

    • Author(s)
      前川 素子, 生田 美徳, 吉町 文子, 大和田 祐二
    • Organizer
      第129回日本解剖学会全国学術集会
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      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 脂肪酸結合蛋白質FABP7は肝マクロファージの抗炎症性機能を制御し,線維芽細胞の活性化とCD4陽性T細胞浸潤に関与する2024

    • Author(s)
      宮崎啓史, Yang Shuhan, Yang Dandan, 前川素子, 大和田 祐二
    • Organizer
      第129回日本解剖学会全国学術集会
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      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] Colorectal cancer inhibits the expression of FABP5 in tumor associated macrophage through NOTCH signaling pathway2024

    • Author(s)
      Dandan Yang, Hirofumi Miyazaki, Motoko Maekawa, Yuji Owada
    • Organizer
      第129回日本解剖学会全国学術集会
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      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] FABP3は後期エンドソームにおけるmTORシグナルを制御する2024

    • Author(s)
      山本 由似, 尾形 雅君, 川畑 伊知郎, 福永 浩司, 大和田 祐二, 上条 桂樹
    • Organizer
      第129回日本解剖学会全国学術集会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] Altered dendritic spine morphology and schizophrenia-related behaviors in the offspring of fasted mice during pregnancy2024

    • Author(s)
      Hongbo Wang, Motoko Maekawa, Mai Sakai, Zhiqian Yu, Hiroaki Tomita, and Yuji Owada
    • Organizer
      第129回日本解剖学会全国学術集会
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      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] High-fat diet intake accelerates the progression of APPNL-G-F/NL-G-F Alzheimer's disease model mice by affecting the functional activity of microglia2023

    • Author(s)
      Shuhan Yang, Hirofumi Miyazaki, Yuji Owada
    • Organizer
      第128回日本解剖学会全国学術集会
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      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 脂肪酸結合蛋白質FABP7は肝マクロファージの抗炎症性機能を制御し肝線維化過程に関与する2023

    • Author(s)
      宮崎 啓史, Yang Shuhan, Tunyanat Wannakul, 大和田 祐二
    • Organizer
      第128回日本解剖学会全国学術集会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 母体免疫活性化に着目した自閉症モデルマウスの作製2023

    • Author(s)
      切替 日奈子, Florian Pans Francois Marie Corneille, 前川 素子, 大和田 祐二
    • Organizer
      第128回日本解剖学会全国学術集会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] A study of the effect of high-fat diet intake on microglia functional activity in APPNL-G-F/NL-G-F Alzheimer's disease model mice2022

    • Author(s)
      Shuhan Yang, Hirofumi Miyazaki, Yuji Owada
    • Organizer
      第51回日本免疫学会学術集会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] オレイン酸がミクログリアのアミロイドβ取り込み機能に及ぼす影響2022

    • Author(s)
      天羽 瑛子, Shuhan Yang, 宮崎 啓史, 香川 慶輝, 前川 素子, 大和田 祐二
    • Organizer
      NEURO2022 第45回日本神経科学大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report

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

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