2019 Fiscal Year Annual Research Report
Elucidation of intracellular import and metabolic circuits involving CD147/Basigin and development of novel therapeutics through regulation of sugar chain modification
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17K09695
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
小杉 智規 名古屋大学, 医学系研究科, 講師 (90584681)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
丸山 彰一 名古屋大学, 医学系研究科, 教授 (10362253)
門松 健治 名古屋大学, 医学系研究科, 教授 (80204519)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | ベイシジン / 乳酸 / ピルビン酸 / 脂肪性肝疾患 / 糖新生 / 糖原性アミノ酸 / ケトン合成 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
CD147/Basigin（Bsg）は臓器特異性の糖鎖を有し幅広い臓器に分布するが、細胞内エネルギー代謝にいかに関与するか不明である。Bsgは乳酸transporterである。Monocarboxylate Transporter (MCT) 1-4とのシャペロン形成を介して、細胞内における乳酸輸送を活発化する事が証明されている。Bsg欠損マウス（Bsg-/-）では空腹時であっても血糖の低下、乳酸やピルビン酸の利用能が低下していることが判明した。これらはBsgの欠損は乳酸やピルビン酸を利用した糖新生能が低下することを示すと推測された。実際、Bsg-/-由来の初代肝細胞培養において、Bsgの欠損は糖質の生成が野生型に比して抑制されていた。これまでに、Bsg-/-へ高脂肪食負荷すると腎臓・肝臓における臓器障害が野生型マウスに比して抑止される知見を得ている。体重変化や食事摂取量に野生型とBsg-/-を比べても有意な差は認めらなかった。空腹時と同様に脂肪食負荷時において、Bsg-/-の血糖は野生型に比して低下しており、インスリン抵抗性・耐糖能異常の改善が示唆された。過剰な栄養の負荷はBsgおよびMCTが形成した細胞膜およびミトコンドリア膜上のシャトルを通過し、TCA回路に過剰な中間代謝産物の貯留を生じた。インスリンの分泌はそれに伴い亢進するが、必ずしも効果的な反応を示さなかった。Bsgの欠損時には中間代謝産物の貯留が減少し、糖新生の補完のため糖原性アミノ酸の利用促進やbeta酸化亢進によるケトン産生を促進していた。AMP/ATP 比の増加により肝臓及び腎臓におけるAMPKのリン酸化などに影響を与えることも推測されるが、さらなる細胞内エネルギー代謝経路への詳細な解明と検証を行なった。
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