2016 Fiscal Year Annual Research Report
Establishment of a novel research strategy for dietetics based on epigenomics (epigenome dietetics)
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16H03046
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| Research Institution | The University of Tokushima |
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Principal Investigator |
竹谷 豊 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(医学系), 教授 (30263825)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
増田 真志 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(医学系), 助教 (50754488)
山本 浩範 仁愛大学, 人間生活学部, 教授 (60314861)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | リン / klotho / ライフステージ / エピゲノム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、現時点で適切な摂取量の評価指標がないリンについて、継続的なリン過剰摂取により引き起こされるリン代謝調節関連遺伝子のエピゲノム変化を指標とし、日常的に摂取する食事中のリンについて質的・量的に評価する技術を開発しようというものである。当該目的を達成するために、リン過剰による健康障害発現の原因と考えられるα-klotho遺伝子の発現低下の分子メカニズム、特にエピゲノム変化による遺伝子発現制御機構やライフステージ毎の影響の違いを明らかにすることを試みた。その結果、マウスを用いた検討において、成長期に高リン食を継続的に投与するとα-klotho遺伝子の発現低下が認められるとともに、その後、通常のリンを含む食餌に変更し飼育してもα-klothoの発現が回復せず、低下したままとなった。このことは、継続的なリン摂取によりα-klotho遺伝子がエピゲノム修飾され遺伝子発現が抑制されることを示す結果であった。一方、妊娠期に継続的に高リン食を与えた後に生まれた仔マウスのα-klotho発現には、コントロール食と比べて有意な差は認められなかったが、リン代謝調節因子であるFGF23や腎臓のリン酸トランスポーターの発現量に有意な差を認めた。以上のことから、継続的な高リン食摂取によるα-klothoのエピゲノム制御には、ライフステージによる違いが認められた。さらに、α-klotho遺伝子プロモーター領域のエピゲノム修飾について検討したところ、転写開始点近傍のCpG領域においては有意なDNAメチル化の違いを認めることはできなかった。現在、α-klotho遺伝子のプロモーター領域について範囲を広げてDNAメチル化の影響について検討しているところである。また、α-klothoのみならず、FGF23や腎臓のリン酸トランスポーターについても高リン食によるエピゲノム修飾について検討しているところである。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
本年度は、継続的なリン過剰摂取によるα-klotho遺伝子のエピゲノム変化についてライフステージ毎の違いを検討することを目指していた。エピゲノム修飾と考えられる遺伝子発現の違いを見出すことができたが、特定のエピゲノム修飾（DNA）メチル化について、同定するには至らなかった。これまでの他の研究成果を基に、もっとも可能性の高い部位を標的として検討したものの、DNAメチル化の違いを見出すことができなかった。ヒトにおける検討については、継続したリン摂取量を評価するための方法について妥当性を検討することまで進めることができた。予定より早く進んでいる部分もある一方で、ヒトのα-klotho遺伝子のDNAメチル化の検討についてもマウスの成果を基にしており、解析が遅れている。以上のことを総合して、やや遅れていると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
α-klothoマウスのプロモーター領域について、より広範にDNAメチル化の違いを探索できるMSP法（メチル化特異的PCR法）を用いて候補領域の検索を行い、リン過剰摂取により生じるメチル化領域を同定する。また、α-klotho以外のリン過剰摂取により発現が変化する遺伝子について、それらの遺伝子のプロモーター領域のDNAメチル化についても検討する。さらに、それらを基盤としてヒトにおけるリン過剰摂取を反映するエピゲノム修飾を同定し、リン摂取状況を評価するためのバイオマーカー同定を目指す。
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