エピジェネティクス制御による新たな認知症予防食品開発のための基礎的解析

2015 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 15K00814
• Research Institution: Koshien University
• Principal Investigator: 長井 薫 甲子園大学, 栄養学部, 教授 (20340953)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: Hdac / ミトコンドリア

Outline of Annual Research Achievements

これまでに特異性の低いHdac阻害剤が小胞体ストレスからの神経保護効果を示し、さらにミトコンドリア機能を亢進する効果があることを見出してきた。しかし、Hdacは幅広い遺伝子の転写調節に影響を与えるため、特異性の低い阻害物質である場合には生体レベルで様々な副作用が起こる可能性が考えられる。このことから、まず、どのサブタイプ特異的阻害剤がミトコンドリア機能亢進作用を有するのかについて検討を行った。また、認知症時に見られるもののモデルとなるストレスから、そのミトコンドリア機能亢進作用を示す特異的阻害剤が神経細胞保護効果を示すかについて解析を行った。ミトコンドリア機能亢進作用については、神経系培養細胞であるNeuro2aをサブタイプ特異的Hdac阻害剤で一定時間処理を行った。処理を行った細胞はミトコンドリア膜電位感受性蛍光色素であるJC-1で染色を行い、細胞内ミトコンドリア量はImage-based cytometerによる解析により評価を行った。その結果、Hdac1および3の特異的阻害剤であるMS-275処理細胞では細胞内ミトコンドリア量の多い細胞数が増加し、にミトコンドリア機能亢進作用があると考えられた。また、MS-275が神経細胞保護効果を示すのか否かについて検討を行ったところ、多くの神経変性疾患に共通の小胞体ストレス誘導神経細胞死モデルとなるツニカマイシンやタプシガルギンの毒性に対し保護効果を示した。さらに、アルツハイマー病における神経障害の原因と考えられ、老人斑の主要構成成分の一つであるアミロイドβ1-40の毒性に対しても細胞保護効果を示した。以上の結果により、食品由来成分からHdac阻害活性を標的とした神経保護効果を有する成分を探索する場合、Hdac1, 3に対する特異的阻害作用がスクリーニングの指標となることが示唆された。

Current Status of Research Progress

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

Reason

平成27年度はHdacサブタイプ特異性を探索することを目標としていたため、Hdac1, 3特異的阻害がミトコンドリア機能亢進を介した神経保護作用を示す事を見いだせたことは、多少の方向性の変更はあったものの、概ね予定通りの進捗状況であると考えられる。

Strategy for Future Research Activity

MS-275によるミトコンドリア機能亢進作用や神経保護作用が、本当に特異的Hdac阻害作用に依存するのかについて確認を行う。また、Hdac1, 3を阻害する食品成分の探索を行い、神経系細胞に対して同様の作用を示すのか否かについて確認を行う。

Causes of Carryover

平成27年度に異動したため、前任地所有の分析機器から新任地における分析機器の状況の変化により、測定方法の変更と分析機器の購入等様々な再考を必要とした。それにより、多少の目的達成のためのアプローチの変更等の必要性が生じた。本研究のスクリーニング実験のために必要となるキット類等は、分析機器を購入すると十分な数を購入することが困難であるため、27年度は分析機器をある程度揃えることに注力し、28年度にキット類等を充実させることとした。

Expenditure Plan for Carryover Budget

当初の物品費に加え、Hdac阻害活性キット類80,000円×３を加える計画としている。
旅費、人件費・謝金、その他については変更の予定なし。