2015 Fiscal Year Research-status Report
小胞体シグナルを介した母体栄養に起因する胎仔肝のエピゲノム修飾の解明
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15K19023
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| Research Institution | The University of Tokushima |
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Principal Investigator |
張 君 徳島大学, 疾患プロテオゲノム研究センター, 特任研究員 (70629790)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 分子病態栄養学 / 小胞体ストレス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では遺伝子改変マウスを用いて母体栄養の変化は胎児肝臓で小胞体ストレスを惹起し、その結果生じたエピゲノム修飾が成人後の肝機能に影響して、生活習慣病の発症リスクを高めているのではないかという仮説についての検証を行い、妊娠中の食生活改善による生活習慣病発症の分子基盤の解明を目的とする。
本年は、胎児期でのPERK経路活性化の程度の生化学的解析を行った。通常食、70%カロリー制限あるいは高脂肪食（脂質60%）を妊娠後から母マウスに与えて、肝臓の器官形成が行われる胎生13.5日目、15.5日目及び17.5日目で胎児肝を摘出して、分子シャペロンBiP、GRP94、PDIなどのmRNA発現で小胞体ストレスの程度を、さらにATF4、ATF3、C/EBPβなどのmRNA発現でPERK経路の活性化の程度をRT-qPCRで解析した。また、母体栄養状態での胎児肝臓でのPERK活性を反映するAP投与量の条件検討を行った。母胎栄養状態の変化によるPERK経路の活性化と同程度のPERK活性を胎児肝臓で誘導することができるAPの投与量を、上述したPERK経路の下流遺伝子の誘導をRT-qPCRで評価して決定した。
次に成成体期での糖尿病や脂肪肝などの表現型解析を行った。通常食を与えた群、70%カロリー制限した群、高脂肪食を与えた群、肝臓特異的に小胞体シグナルであるPERKを活性化させた群の計４群は、出生直後は体重差をわずかに認めるが、生後1週間後には4群間で差を認めないことが予備実験で明らかになっている。糖尿病や脂肪肝を惹起しやすいように成体後の8週齢から高脂肪食を与えて、4群間での糖代謝と脂質代謝の変化を以下の項目について検討した。生理学的解析として、週毎に体重、随時血糖を測定し、グループ間で差を認めたら、領域特異的代謝機能を評価するために肝臓を摘出して、門脈周辺の肝細胞を標識するGPS1および静脈域の肝細胞を標識するGSマーカーの免疫染色を行った。
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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
通常食、70%カロリー制限あるいは高脂肪食（脂質60%）を妊娠後から母マウスに与えて、肝臓 通常食、70%カロリー制限あるいは高脂肪食（脂質60%）を妊娠後から母マウスに与えて、肝臓の器官形成が行われる胎生13.5日目、15.5日目及び17.5日目で胎児肝を摘出して、PERK経路の活性化をRT-qPCRで確認できた。 母胎栄養状態の変化によるPERK経路の活性化と同程度のPERK活性を胎児肝臓で誘導することができるAPの投与量も見出すことができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
出生直後には認める体重差が消失する新生児期の肝臓を摘出して、全ゲノムにわたる網羅的なDNAメチル化をMethylated DNA immuneprecipitation (MeDIP)-seqで解析する。 Methylated DNA immuneprecipitation (MeDIP)-seqで解析する。MeDIP-seq解析は、5-メチルシトシン(5mC)という抗体でメチル化DNA断片を沈降させ、次世代シーケンサーを用いたハイスループットシーケンシングにより、高メチル化され転写が不活性化されたゲノム領域を検出する手法である。
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| Causes of Carryover |
カロリー制限により妊娠率の低下に加えて、算出率と出産匹数の低下があり、計画していたマウスのコロニーの増加が得られず、計画実施に遅れが生じたため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
解析するマウス数が年度内は予定よりも下回ったが、その分次年度に解析するマウス数が増えるので、解析に必要な試薬に充てる。
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Research Products
(4 results)
