2015 Fiscal Year Research-status Report
ケトン体が非アルコール性脂肪性肝疾患の進行に与える影響の解析
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15K19328
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
川野 佑輝 神戸大学, 医学部附属病院, 特命助教 (80448175)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 非アルコール性脂肪性肝疾患 / インスリンシグナル / 小胞体ストレス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、ケトン体（主にβヒドロキシ酪酸）が非アルコール性脂肪性肝疾患（NAFLD）の病態進行へ与える影響を明らかにすることである。NAFLDではインスリン抵抗性が認められ、小胞体ストレスがその一因となっていると考えられている。平成27年度中に行った研究により、βヒドロキシ酪酸の①インスリンシグナルへの関与、②小胞体ストレスへの関与に関する新知見を得た。①に関しては、βヒドロキシ酪酸はインスリン刺激下において濃度依存性にインスリンシグナルの下流にあるAktのリン酸化を促進した。HEPG2細胞を用いてβヒドロキシ酪酸の糖新生への影響を検討したが、同細胞は糖産生効率が低く、有意な結果が得られなかった。②に関しては、βヒドロキシ酪酸はツニカマイシン刺激下において濃度依存性に小胞体ストレスマーカーのタンパク発現（CHOP, GRP78, XBP1）を抑制した。なお、タプシガルギンやパルミチン酸にて小胞体ストレスを誘導して同様の実験を行ったが、有意な結果は得られなかった。
NAFLDにおいて、単純性脂肪肝から非アルコール性脂肪肝炎（NASH）まで進行すると血中のケトン体が減少することが報告された。本研究の成果から、ケトン体がインスリンシグナルの亢進、小胞体ストレスの抑制に関与していることが示唆され、NASHへの進行過程におけるインスリン抵抗性や肝炎の発症機序の解明に当研究は役立つものと考えられる。
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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
研究の状況は当初予想していたものとはやや異なっているが、新たな重要な知見も得られており、おおむね順調といえる。本研究の申請段階と異なっている点は、以下の点である。①本研究では予備実験段階よりマウスの初代肝細胞を用いる予定であったが、倫理的な問題があり、まずHEPG2細胞を用いて実験することにした。②βヒドロキシ酪酸の受容体としてGPR109Aがあり、GPR109Aをノックダウンしてβヒドロキシ酪酸の作用機序を明らかにしようとしていた。しかし、肝細胞ではGPR109Aの発現が低く、断念した。③当初はβヒドロキシ酪酸の脂質代謝に対する影響を明らかにしようとしていた。しかし、平成27年度中の実験でβヒドロキシ酪酸がインスリンシグナルに関与していることが明らかになり、脂質代謝よりもまず小胞体ストレスとの関係を明らかにすることにした。
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| Strategy for Future Research Activity |
当初の研究計画では、in vivoの実験としてマウスに高脂肪食を与えて脂肪肝を誘導することを想定していた。しかし、平成27年度中のin vitroの研究でβヒドロキシ酪酸が小胞体ストレスを抑制することが明らかとなり、in vivoでも同様のことが生じるか否かを検討する。具体的には、マウスにツニカマイシンを単回投与することで小胞体ストレスと脂肪肝を誘導し、βヒドロキシ酪酸投与群と非投与群の小胞体ストレスマーカー（CHOP, GRP78, XBP1）、肝内中性脂肪量などを比較検討する。これらの実験で有意な結果を得ることができれば、さらなる検証のためマウスの初代肝細胞を用いた検討を行う。
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| Causes of Carryover |
当初、本研究ではin vitroの予備実験段階よりマウスの初代肝細胞を用いる予定であったが、倫理的な問題があり、まず培養細胞であるHEPG2細胞を用いて実験することにした。したがって、初代肝細胞採取に必要であったマウスの購入代と飼育代、肝灌流用のポンプの購入代、各種培養液の購入代を繰り越すことになった。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
平成28年度中にマウスを用いてケトン体と小胞体ストレスの関係を明らかにしていく予定であり、有意な結果が得られればその後にマウスの初代肝細胞を用いた実験を検討するため、繰り越した研究費を使用する可能性がある。
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