Analysis of Inflammation Control Mechanism of Hydrogen Molecules - For Prevention of Lifestyle-related Diseases Based on Chronic Inflammation

2020 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 17K00887
• Research Institution: Nippon Medical School
• Principal Investigator: 上村 尚美 日本医科大学, 医学部, 准教授 (60283800)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 井内 勝哉 成蹊大学, 理工学部, 助教 (40553847)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: 糖尿病 / 酸化ストレス / 炎症 / ミトコンドリア

Outline of Annual Research Achievements

活性酸素は、病原体などの感染を感知した際の免疫応答の一つとして免疫細胞に産生され、生体の防御機構のために必要である。過剰な活性酸素生産は、老化あるいは糖尿病や動脈硬化などの生活習慣病の原因として生体にとっては有害な物質でありながらも細胞の分化等で重要なシグナル伝達物質であることが分かってきた。また、近年、水素分子には顕著な抗炎症作用があることが分かってきた。そこで、本研究においては、様々な免疫応答の局面におけるミトコンドリア制御とシグナルとしての活性酸素、および、Toll様受容体シグナル経路の解析を行い、両経路での水素分子のターゲットを明らかにすることを目標とした。当研究室では、酸化還元状態に応答して蛍光が変化する緑色蛍光タンパク質（roGFP）を発現するトランスジェニックマウスを作製し、生体内の活性酸素を測定する生体イメージング技術の開発を行った。roGFPマウスは２系統作製しており、一つは細胞全体の酸化還元状態を測定する系統、もう一つは、roGFPにミトコンドリア局在シグナルを付加しておりミトコンドリアの酸化還元状態を測定する系統である。このマウスを用いて糖尿病モデルマウスのdb/dbマウスを交配し、酸化ストレスが測定可能な糖尿病モデルマウスを作製した。酸化ストレスモニタリング糖尿病マウスを用いて、全身の様々な臓器の酸化還元状態を解析したところ、脾臓やリンパ節が糖尿病モデルマウスにおいて最も変化していることが明らかとなった。