Systemic and cardiac response to fasting and heart failure

2019 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 18K08104
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 加藤 貴雄 京都大学, 医学研究科, 助教 (30583877)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: fasting / heart failure / metabolome / omics analysis

Outline of Annual Research Achievements

心臓と各臓器の連関は何か？」という疑問に答えるため、本研究を行った。
解析の48時間前（2日fasting群：2 Day）、24時間前（1日fasting群：1 Day）に、マウスのケージから食餌を取り除き水は与え続けた。食餌を取り除かなかった群（Fed）を対照として、トランスクリプトーム（心臓、肝臓、骨格筋）、メタボローム（心臓、肝臓、骨格筋）のデータを採取したこのデータベースを、心不全に伴う機能・代謝変化と比較した。解析はR（www.r-project.org）にあるトランスクリプトーム解析およびメタボローム解析に対応したパッケージを用いて行った。それぞれの階層の解析は、Time resolved Gene set enrichment analysis、他階層にわたる解析についてはWeighted correlation network analysis (WGCNA)を用いて解析し、INtegrative Meta-analysis of EXpression data（INMEX）を用いてpathwayの解析を行った。公開されているマウス大動脈縮窄心不全モデルの遺伝子データベース、左室補助循環装置装着の重症心不全患者の遺伝子データベース（いずれも公開されている）や水泳による生理的心肥大マウスモデルのデータと対比させ、共通点・相違点・臓器間結ぶ因子を、分子レベル・パスウェイレベルで同定した。また、多階層の研究から心機能と関連する心臓および全身の因子について、特定のパスウエイを同定した。肝臓では、Sp5を中心とする転写因子の関りが同定された。2019年度では組織での発現について遺伝子・蛋白レベルでの同定を行った。各臓器の細胞での発現パターンを検討した。

Current Status of Research Progress

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

Reason

概ね順調に経過しており、組織の発現同定から細胞での発現チェックを行う実験を計画中である。

Strategy for Future Research Activity

2020年度の目的に従って、①上記の基準で同定した液性因子を培養心筋細胞に加え、心機能に関連する表現型の確認を行う。②肝由来の培養細胞、筋繊維芽細胞も用い、細胞レベルでも動物モデルで観察された連関が見られるか、を2019年度に引き続いて検討する。