2019 Fiscal Year Annual Research Report
Research for preventive nutrition and molecular basis of mitochondrial disfunction and of compensatory folate hypermetabolic
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17K00905
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| Research Institution | Seinan Jo Gakuin University |
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Principal Investigator |
天本 理恵 西南女学院大学, 保健福祉学部, 准教授 (00352344)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
内海 健 九州大学, 医学研究院, 教授 (80253798)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 葉酸代謝 / 一炭素代謝 / ミトコンドリア機能異常 / 心臓組織 / p32タンパク質 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、ミトコンドリア機能異常を持つマウスの心臓における葉酸代謝に着目して、 『ミトコンドリア機能低下が原因となる病態悪化（心機能低下）に対し、葉酸およびアミノ酸代謝の亢進が代償的な防御機構として働く。』との仮説を提唱し検証した。平成29年度は、心疾患と葉酸代謝との関連をミトコンドリアレベルで解析するために、モデルマウスと培養細胞の2つの系を用いて実験を行ったが、結果として培養細胞実験系では、WTとp32KO細胞との間に酵素発現の差が殆ど見られなかったため、平成30年度はミトコンドリア機能異常マウス（p32cKOマウス）と正常マウス（WT）の心臓組織を使用した実験に重きをおき、令和元年度も心臓組織での実験を続けた。
ミトコンドリア機能異常を示す心筋特異的（p32cKO）マウスと正常（WT)マウスの各心臓組織を使用して実験を行ったが、平成30年度までに発現等を確認していた一炭素代謝や葉酸代謝酵素群以外に、葉酸代謝に付随するメチオニン代謝に関わる酵素群の発現レベルの確認も行った。また、一炭素代謝や葉酸代謝に関わる酵素群の心筋組織における局在を知るために、重染による免疫組織化学実験を行った。
免疫組織化学の結果では、p32cKOマウスの心筋組織では、WTの心筋組織に比較し、一炭素代謝や葉酸代謝酵素群の発現だけでなく、メチオニン代謝に関わる酵素の発現も強い傾向にあった。遺伝子発現やタンパク質の発現においても同様の結果であった。結果からミトコンドリア機能異常を起こしたマウスの心筋においては、正常時（健常時）よりも、一炭素代謝の亢進が起こっており、また正常時は機能していないと言われているミトコンドリアの葉酸代謝の亢進も考えられた。これらの結果から、ミトコンドリア機能異常時には、葉酸代謝等を亢進させ、ミトコンドリア内のエネルギー代謝機構の低下を防止する機構が働いていることが示唆された。
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