2015 Fiscal Year Research-status Report
酸化ストレスに起因した脂肪肝・NASHの発症メカニズムの解明
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15K01736
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| Research Institution | Hyogo Medical University |
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Principal Investigator |
鈴木 敬一郎 兵庫医科大学, 医学部, 教授 (70221322)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
崎山 晴彦 兵庫医科大学, 医学部, 講師 (30508958)
江口 裕伸 兵庫医科大学, 医学部, 講師 (60351798)
吉原 大作 兵庫医科大学, 医学部, 助教 (00567266)
藤原 範子 兵庫医科大学, 医学部, 准教授 (10368532)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 酸化ストレス / NASH / 脂肪肝 / SOD1 / コラーゲン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
抗酸化酵素の一つであるCu,Zn-SOD(SOD1)はスーパーオキシドを過酸化水素に代謝する酵素であり、特に肝臓における活性が強いことが知られている。SOD1欠損マウス(SOD1KOマウス)は酸化ストレス下にあり、肝臓では脂肪滴が溜まり脂肪肝になりやがて肝硬変、肝ガンへと移行することが報告されている。本研究課題では酸化ストレス下における脂肪肝/非アルコール性肝疾患(NASH)の発症メカニズムを解明するために、SOD1KOマウスを脂肪肝モデルマウスとし、野生型マウス(WTマウス)やヒトSOD1を高発現したマウス(SOD1Tgマウス)の三者を比較検討し分子機構を解明することを目的とした。
WTとSOD1KO、SOD1Tgの肝臓での脂肪蓄積を確認するためにオイルレッドO染色を行なった。その結果、SOD1KOで多数の脂肪滴が確認された。さらに肝線維化をもたらす原因として、活性化した線維芽細胞やα-smooth muscle actin (α-SMA)があるがこれらもSOD1KOで顕著に増加していた。興味深いことにSOD1Tgにおいても特にα-SMAが増加していた。コラーゲン量を測定してみるとSOD1KOではWTに比べて増加していた。そこで、コラーゲン分解酵素であるMMPの酵素活性をゼラチンザイモグラフィーで測定したところSOD1KO、SOD1TgともにMMP9の酵素活性が高かった。次に活性化型MMP9の酵素活性のみを測定したところ、SOD1KOではWTと同程度であったがSOD1Tgマウスでは高かった。そこでMMP9の阻害酵素であるTIMPの発現量を測定してみるとSOD1KOでのみ増加していることが判明した。
以上より、SOD1KOではコラーゲン合成系が亢進し、それに伴い分解系MMPの発現量の増加が認められた。しかしMMP活性を阻害するTIMPの発現量も増加するという結果から過剰に蓄積したコラーゲンの分解を阻害していると考えられる。
今後はTIMPの発現量増加が酸化ストレスによる直接の原因なのかも含め、その他要因も検討する予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初計画していたとおり、WT、SOD1KO、SOD1Tgの三者間で肝臓における脂肪蓄積の観察を行ったり、コラーゲン合成量の検討を行うことができた。さらにその結果が先行研究での結果と比較して予想通りの結果であったことなどを考慮すると、おおむね順調に進展していると考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
WT、SOD1KO、SOD1Tgの三者間で肝臓での脂肪滴の蓄積やコラーゲン合成量を比較検討した結果、特にSOD1KOマウスでコラーゲン量が増加していた。現在までのところ、分解酵素であるMMP9の酵素活性が低下していたためだと考えられている。
酵素活性の低下した原因はTIMPの発現量がSOD1KOマウスで増加していたためであるが、TIMP発現量増加が酸化ストレスによって引き起こされたのかを今後検討する予定である。培養細胞を使った検討を中心に行い、場合によってはマウスより肝初代培養細胞を単離し酸化ストレスを与えた実験を行う。
さらに、酸化ストレスによるMMP9の酵素活性の低下以外にその他の要因も検討する。コラーゲン自体が構造変化やタンパク修飾を受けることで分解がされにくくなっている可能性も考えれるからである。
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| Causes of Carryover |
当初計画していた通りに実験が進んだが、端数が生じた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
概ね実験は計画通りに順調に進んでいるので、申請した使用計画に従って実験を進めていく。
主な使用として、動物の購入費、遺伝子工学関連試薬、培養細胞関連試薬、プラスチック類の消耗品などである。
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