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2016 Fiscal Year Research-status Report

肺サーファクタントの脂肪酸バランスが呼吸器疾患の病態形成に及ぼす役割

Research Project

Project/Area Number 16K09572
Research InstitutionGunma University

Principal Investigator

松井 弘樹  群馬大学, 大学院保健学研究科, 講師 (20431710)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 横山 知行  群馬大学, 大学院保健学研究科, 教授 (70312890)
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Keywords脂肪酸分画 / 肺線維症 / 肺気腫 / 酵素 / 飽和脂肪酸 / 不飽和脂肪酸
Outline of Annual Research Achievements

我々はこれまで、飽和・不飽和脂肪酸の鎖長を伸長させる役割を持つElongation of long chain fatty acid 6(Elovl6)がⅡ型肺胞上皮細胞に強く発現し、特発性肺線維症患者ではこのElovl6の発現が著明に減弱していること、またElovl6欠損マウスにブレオマイシンの気管内投与を行うと、肺組織内で飽和脂肪酸であるパルミチン酸が過剰に増加し、酸化ストレスやアポトーシスが亢進して、肺線維症が増悪することを明らかにした[Sunaga H, et al. Nat. Commun. 2013]。
さらに、マウスに喫煙曝露にさせることで肺気腫モデルを作成したところ、喫煙曝露2ヶ月のマウス肺では、Elovl6の発現増加を認め、パルミチン酸分画の減少とオレイン酸分画の増加が認められた。一方、喫煙曝露6ヶ月のマウス肺では、Elovl6の発現増加は認められず、パルミチン酸分画、オレイン酸分画ともに変化は認められなかった。以上の結果から、肺気腫の初期段階では、Ⅱ型肺胞上皮細胞においてElovl6の発現が増加することで脂肪酸の鎖長伸長が進み、炭素数16の脂肪酸が減少、炭素数18の脂肪酸が増加することで、肺気腫の病態に影響することが推察された。一方、肺気腫の慢性期では、Elovl6は肺気腫発症前の発現レベルに戻り、肺組織における脂肪酸組成にも変化が認められないことが示唆された。現在、Ⅱ型肺胞上皮細胞特異的Elovl6欠損マウスを作成し、Elovl6の発現変化と脂肪酸組成、病態形成との関わりについて、詳細に検討中である。
以上より、肺における飽和脂肪酸・不飽和脂肪酸組成の不均衡が病態形成に重要な役割をしており、その組成を調節しているElovl6は呼吸器疾患の重要な標的因子であることが示唆された。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

喫煙モデルにおけるElovl6発現と脂肪酸組成、肺気腫との関連性に関して、着実に研究成果が出ており、モデル動物の作成に関しても順調に進んでいる。

Strategy for Future Research Activity

今後も肺線維症、肺気腫とElovl6との関連性について、Ⅱ型肺胞上皮細胞特異的Elovl6ノックアウトマウスや培養細胞を用いた基礎的な検討を進めていくとともに、臨床研究として、肺線維症、肺気腫の患者サンプルを用いて、脂肪酸分画の測定やElovl6の発現量・活性と病態との関わりについて、詳細に検討していく予定である。

Causes of Carryover

平成28年度にⅡ型肺胞上皮細胞特異的Elovl6欠損マウスの作成を行ったが、実験に十分なマウスを産出できなかったため、その際に使用できなかった当初の予定額を、次年度へ繰り越す予定である。

Expenditure Plan for Carryover Budget

平成29年度に繰り越した研究費に関しては、平成28年度で解析しきれなかったⅡ型肺胞上皮細胞特異的Elovl6欠損マウスにおける肺気腫、肺線維症の病態解析に関する実験、および臨床検体の解析費用に充てる予定である。
主な内訳としては、マウス飼育費、病態モデル動物の作成費、ノックアウトマウスや呼吸器疾患患者における肺組織・血液・培養細胞サンプルにおける脂肪酸分画の測定、PCR用試薬、抗体、初代培養細胞試薬、などである。

  • Research Products

    (13 results)

All 2017 2016 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 3 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Elovl6-driven Fatty Acid Metabolism Regulates Vascular Smooth Muscle Cell Phenotype through AMPK/KLF4 Signaling2016

    • Author(s)
      Hiroaki Sunaga, Hiroki Matsui, Saki Anjo, Mas Risky A.A Syamsunarno, Norimichi Koitabashi, Tatsuya Iso, Takashi Matsuzaka, Hitoshi Shimano, Tomoyuki Yokoyama, Masahiko Kurabayashi
    • Journal Title

      J Am Heart Assoc.

      Volume: 5(12) Pages: e004014

    • DOI

      10.1161/JAHA.116.004014

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Fibroblast growth factor 23 inhibits osteoblastic gene expression and induces osteoprotegerin in vascular smooth muscle cells2016

    • Author(s)
      Takehiro Nakahara, Keiko Kawai-Kowase, Hiroki Matsui, Hiroaki Sunaga, Toshihiro Utsugi, Tatsuya Iso, Masashi Arai, Shouichi Tomono, Masahiko Kurabayashi
    • Journal Title

      Atherosclerosis

      Volume: 253 Pages: 102-110

    • DOI

      10.1016/j.atherosclerosis.2016.08.010.

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] A plan for embedding an interprofessional education initiative into an existing program in a Southeast Asian university.2016

    • Author(s)
      Bumsuk Lee, Hiromitsu Shinozaki, Ketsomsouk Bouphavanh, Yoshiharu Tokita, Takatoshi Makino, Hiroki Matsui, Takayuki Saitoh, Fusae Tozato, Hideomi Watanabe
    • Journal Title

      J Interprof Care.

      Volume: 30(3) Pages: 401-403

    • DOI

      10.3109/13561820.2016.1149156.

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Genetic deletion of fatty acid synthase in vascular smooth muscle cell suppresses injury-induced neointima formation in mice2017

    • Author(s)
      Naomi Ohshima, Hiroki Matsui, Hiroaki Sunaga, Tatsuya Iso, Clay F. Semenkovich, Masahiko Kurabayashi, Tomoyuki Yokoyama
    • Organizer
      第81回日本循環器学会総会・学術集会
    • Place of Presentation
      金沢
    • Year and Date
      2017-03-19 – 2017-03-19
  • [Presentation] CD36 plays a crucial role in exercise endurance during prolonged fasting in mice.2017

    • Author(s)
      Hikari Haruyama, Tatsuya Iso, Hiroaki Sunaga, Yogi Umbarawan, Hiroki Matsui, Tomoyuki Yokoyama, Masahiko Kurabayashi
    • Organizer
      第81回日本循環器学会総会・学術集会
    • Place of Presentation
      金沢
    • Year and Date
      2017-03-19 – 2017-03-19
  • [Presentation] Vildagliptin Improves Ventricular Efficiency in Non-diabetic Pressure-overloaded Mouse Heart.2017

    • Author(s)
      Nozomi Furukawa, Norimichi Koitabashi, Hiroaki Sunaga, Masaru Obokata, Yogi, Rizky, Aiko Yamaguchi, Tomoyuki Yokoyama, Masahiko Kurabayashi
    • Organizer
      第81回日本循環器学会総会・学術集会
    • Place of Presentation
      金沢
    • Year and Date
      2017-03-18 – 2017-03-18
  • [Presentation] Vildagliptin Attenuates Cardiac Hypertrophy and Improves Ventricular Efficiency through FGF21 Expression in Pressure-overloaded Mouse Heart.2016

    • Author(s)
      Nozomi Furukawa, Norimichi Koitabashi, Hiroaki Sunaga, Masaru Obokata, Yogi, Rizky, Aiko Yamaguchi, Tomoyuki Yokoyama, Masahiko Kurabayashi
    • Organizer
      American Heart Association Scientific Session 2016
    • Place of Presentation
      アメリカ(ニューオリンズ)
    • Year and Date
      2016-11-15 – 2016-11-15
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] CD36 plays a crucial role in exercise endurance during prolonged fasting in mice2016

    • Author(s)
      Hikari Haruyama, Tatsuya Iso, Hiroaki Sunaga, Yogi Umbarawan, Hiroki Matsui, Tomoyuki Yokoyama, Masahiko Kurabayashi
    • Organizer
      American Heart Association Scientific Session 2016
    • Place of Presentation
      アメリカ(ニューオリンズ)
    • Year and Date
      2016-11-15 – 2016-11-15
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A massive increase in serum levels of fatty acid binding protein 4 in patients with acute myocardial infarction complicated by out-of-hospital cardiac arrest due to ventricular fibrillation2016

    • Author(s)
      Hiroaki Sunaga, Tatsuya Iso, Masaru Obokata, Yoshiaki Ohyama, Norimichi Koitabashi, Ryuichi Funada, Noriaki Takama, Hiroki Matsui, Tomoyuki Yokoyama, Masami Murakami, Masahiko Kurabayashi
    • Organizer
      American Heart Association Scientific Session 2016
    • Place of Presentation
      アメリカ(ニューオリンズ)
    • Year and Date
      2016-11-15 – 2016-11-15
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Inhibition of fatty acid synthase plays a protective role in vascular smooth muscle cell proliferation and neointimal formation.2016

    • Author(s)
      Naomi Oshima, i Matsui, Hiroaki Sunaga, Tatsuya Iso, Clay F. Semenkovich, Tomoyuki Yokoyama, Masahiko Kurabayashi
    • Organizer
      American Heart Association Scientific Session 2016
    • Place of Presentation
      アメリカ(ニューオリンズ)
    • Year and Date
      2016-11-14 – 2016-11-14
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Intracellular fatty acid balance regulated by Elovl6 plays a notable phenotypic response of vascular smooth muscle cells via AMPK-KLF4-dependent signaling.2016

    • Author(s)
      Hiroki Matsui, Hiroaki Sunaga, Tatsuya Iso, Norimichi Koitabashi, Takashi Matsuzaka, Hitoshi Shimano, Tomoyuki Yokoyama, Masahiko Kurabayashi.
    • Organizer
      American Heart Association Scientific Session 2016
    • Place of Presentation
      アメリカ(ニューオリンズ)
    • Year and Date
      2016-11-13 – 2016-11-13
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 脂肪酸合成酵素FASは動脈硬化の初期病変である新生内膜肥厚の形成に重要である2016

    • Author(s)
      松井 弘樹, 須永 浩章、大島 奈緒美、春山 光、古川 希、磯 達也、倉林 正彦、横山 知行
    • Organizer
      第23回日本未病システム学会学術総会
    • Place of Presentation
      福岡
    • Year and Date
      2016-11-05 – 2016-11-05
  • [Remarks] 群馬大学大学院保健学研究科 生体情報検査科学講座 横山・松井研究室

    • URL

      http://heart.health.gunma-u.ac.jp

URL: 

Published: 2018-01-16  

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