Longitudinal study on the relationship between the DNA methylation status of metabolism-related genes and the development of lifestyle-related diseases

2019 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 17K09139
• Research Institution: Fujita Health University
• Principal Investigator: 鈴木 康司 藤田医科大学, 保健学研究科, 教授 (60288470)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 山田 宏哉 藤田医科大学, 医学部, 講師 (80610352) ; 橋本 修二 藤田医科大学, 医学部, 教授 (50148334)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: DNAメチル化 / ABCA1 / HIF / BDNF / TXNIP / 分子疫学 / エピジェネティクス

Outline of Annual Research Achievements

DNAのメチル化は、エピジェネティクスの1つであり遺伝子発現の制御に関与し、疾病発生に重要な役割を果たすこと示唆されているが、疫学的エビデンスは乏しい。我々は、一般住民を対象に白血球中の炎症、脂質代謝、糖代謝等に関与する各種遺伝子のDNAメチル化レベルを測定し、DNAメチル化レベルと生活習慣および疾病との関連について解析を行った。今年度は、測定したABCA1遺伝子、TXNIP遺伝子、HIF3A遺伝子、BDNF遺伝子等のDNAメチル化率と生活習慣や疾病との関連について解析を行った。
ビタミンCの摂取量が多い人は、ABCA1遺伝子のDNAメチル化率の低下を介して、血清HDLコレステロール値が有意に高いということが明らかになった。ビタミンCの循環器疾患予防効果をABCA1のDNAメチル化が媒介している可能性を示唆するものであり、循環器疾患予防について新たな分子メカニズムとなり得ると考えている。
TXNIP遺伝子のDNAメチル化率は、喫煙者および男性の多量飲酒群で有意に低く、喫煙や飲酒による疾病の発生メカニズムの1つとしての関連が示唆された。また、低酸素誘導因子（HIF）は、肥満やメタボリックシンドロームとの関連が示唆されており、HIF3A遺伝子と肥満との関連について解析を行った結果、CpG1、CpG3、CpG4サイトにおけるDNAメチル化率は、ウエストや内臓脂肪組織量との間に有意な負の関連を示した。さらに脳由来神経栄養因子(BDNF)は神経新生や発達や脳機能と深く関連していることから、BDNF遺伝子のDNAメチル化率と認知機能との関連を分析した結果、中年期においてBDNF遺伝子のDNAメチル化率が注意機能及び遂行機能低下と関連していた。上記遺伝子のDNAメチル化は生活習慣等により変化し、様々な疾患発症との関連が示唆された。

Research Products

• [Journal Article] Associations between dietary vitamin intake, ABCA1 gene promoter DNA methylation, and lipid profiles in a Japanese population (2019)
  • Author(s): Fujii Ryosuke、Yamada Hiroya、Munetsuna Eiji、Yamazaki Mirai、Ando Yoshitaka、Mizuno Genki、Tsuboi Yoshiki、Ohashi Koji、Ishikawa Hiroaki、Hagiwara Chiharu、Maeda Keisuke、Hashimoto Shuji、Suzuki Koji
  • Journal Title: The American Journal of Clinical Nutrition Volume: 110 Pages: 1213～1219
  • DOI: 10.1093/ajcn/nqz181
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Dietary vegetable intake is inversely associated with ATP-binding cassette protein A1 (ABCA1) DNA methylation levels among Japanese women (2019)
  • Author(s): Fujii Ryosuke、Yamada Hiroya、Munetsuna Eiji、Yamazaki Mirai、Mizuno Genki、Tsuboi Yoshiki、Ohashi Koji、Ishikawa Hiroaki、Ando Yoshitaka、Hagiwara Chiharu、Maeda Keisuke、Hashimoto Shuji、Hamajima Nobuyuki、Suzuki Koji
  • Journal Title: Nutrition Volume: 65 Pages: 1～5
  • DOI: 10.1016/j.nut.2019.02.010
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 一般住民を対象としたABCA1遺伝子のメチル化関連SNPおよびn-3多価不飽和脂肪酸摂取量とHDLコレステロールとの関連 (2020)
  • Author(s): 藤井亮輔, 山田宏哉, 安藤嘉崇, 山崎未来, 宗綱栄二, 水野元貴, 大橋鉱二, 石川浩章, 前田圭介, 萩原千晴, 橋本修二, 鈴木康司
  • Organizer: 第30回日本疫学会学術総会
• [Presentation] 一般住民を対象とした脂質クオリティとABCA1遺伝子DNAメチル化率との関連 (2020)
  • Author(s): 藤井亮輔, 山田宏哉, 宗綱栄二, 山崎未来, 安藤嘉崇, 水野元貴, 大橋鉱二, 石川浩章, 前田圭介, 萩原千晴, 橋本修二, 鈴木康司
  • Organizer: 第90回日本衛生学会学術総会
• [Presentation] 住民健診受診者における飲酒習慣と白血球中TXNIP遺伝子のDNAメチル化率との関連 (2020)
  • Author(s): 前田圭介, 山田宏哉, 宗綱栄二, 山崎未来, 安藤嘉崇, 水野元貴, 大橋鉱二, 石川浩章, 藤井亮輔, 坪井良樹, 萩原千晴, 橋本修二, 浜島信之, 鈴木康司
  • Organizer: 第30回日本疫学会学術総会
• [Presentation] 住民健診受診者におけるBDNF遺伝子のDNAメチル化率および血清BDNF値と認知機能との関連 (2019)
  • Author(s): 萩原千晴, 山田宏哉, 山崎未来, 八田武志, 岩原昭彦, 大橋鉱二, 石川浩章, 安藤嘉崇, 藤井亮輔, 鈴木康司
  • Organizer: 第14回日本臨床検査学教育学会学術大会
• [Presentation] 一般住民を対象としたBDNF遺伝子DNAメチル化率と血清カロテノイド値との関連 (2019)
  • Author(s): 萩原千晴, 山田宏哉, 藤井亮輔, 前田圭介, 橋本修二, 浜島信之, 鈴木康司
  • Organizer: 第78回日本公衆衛生学会総会
• [Presentation] 住民健診受診者における喫煙習慣と白血球中TXNIP遺伝子のDNAメチル化率との関連 (2019)
  • Author(s): 前田圭介, 山田宏哉, 藤井亮輔, 坪井良樹, 萩原 千晴, 橋本修二, 浜島信之, 鈴木康司
  • Organizer: 第78回日本公衆衛生学会総会
• [Presentation] 末梢血におけるHypoxia-inducible factor 3A遺伝子のDNAメチル化率と内臓脂肪組織量及び皮下脂肪組織量との関連 (2019)
  • Author(s): 水野元貴, 山田宏哉, 宗綱栄二, 山崎未来, 安藤嘉崇, 藤井亮輔, 勅使川原篤志, 杉本恵子, 刑部恵介, 石川浩章, 市野直浩, 大橋鉱二, 石井潤一, 鈴木康司
  • Organizer: 第66回日本臨床検査医学会学術集会
• [Presentation] 一般住民を対象とした脂肪酸の推定摂取量とABCA1遺伝子DNAメチル化率との関連 (2019)
  • Author(s): 藤井亮輔, 山田宏哉, 宗綱栄二, 大橋鉱二, 石川浩章, 橋本修二, 鈴木康司
  • Organizer: 第51回藤田医学会