2020 Fiscal Year Research-status Report
エネルギー代謝ネットワーク異常による疾患の分子基盤解明
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18KT0017
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
田中 廣壽 東京大学, 医科学研究所, 教授 (00171794)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
井元 清哉 東京大学, 医科学研究所, 教授 (10345027)
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| Project Period (FY) |
2018-07-18 – 2022-03-31
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| Keywords | 代謝学 / 内分泌学 / オミクス / 生活習慣病 / 糖尿病 / 肥満 / 数理科学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
個体レベルのエネルギー代謝や体組成はきわめて多くの要素・調節系の複雑な連関によって制御されており、しかも、それらの連関は、飢餓時と肥満では糖脂質代謝経路が大きく異なるなど、個体のおかれている状況によって著しく変動する。したがって、エネルギー代謝異常症の病態を理解するためには、生理的条件下のみならず性差などを考慮しつつ疾患モデルにおける詳細な検討が必須である。そこで本研究は、耐糖能異常を呈する肥満モデルにおいて、全身のエネルギー代謝を骨格筋―肝臓―脂肪連関に焦点を当てて解明することを目的とする。
骨格筋―肝臓―脂肪連関とアラニンやFGF21などの介在因子は応募者が世界で初めて明らかにしたものである。とくに骨格筋GRに焦点をあてた研究は独自のものであり、骨格筋特異的GR遺伝子破壊マウスをそのために自家開発した。2型糖尿病や肥満の病態を多臓器連関の撹乱によるエネルギー代謝異常症という視点から解明する点でも本研究の独創性は高く、既成概念の枠を超えた発見が生まれこれらの疾患の治療にパラダイムシフトをもたらすことが大いに期待される。
本研究の予備的検討として、健常マウス、GRmKO、ob/ob、ob/ob/GRmKO、STZ糖尿病モデルマウス、老齢マウスを用いた。各々から、臓器重量（肝臓、脂肪、骨格筋、心臓）、耐糖能、血液・尿生化学（インスリン、コルチコステロンなど内分泌学的評価を含む）、運動耐容能など基本的データを採取した。さらに、諸臓器のマルチオミクスデータとして、骨格筋、肝臓、脂肪組織よりトランスクリプトーム、メタボローム、血液よりメタボローム・プロテオームを取得した。現在、得られたデータをin silicoで解析し、エネルギー代謝の鍵分子・ネットワークを解明しつつある。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
各種ノックアウトマウスを含む疾患モデルマウスの実験系を確立したが、コロナウイルス禍による様々な制限などによりそれらを用いた動物実験ならびにデータ解析が立ち遅れた。当初3年で終了予定であったが、3年目でオミクス解析をやっと終了し、現在鋭意解析中である。なお、研究期間を1年延長申請したところである。
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| Strategy for Future Research Activity |
オミクス解析データは収集したため当初より1年遅れてはいるが数理科学的解析に向かう。もちろん、延長期間内において、必要な追加実験を適宜実施する。本年度中に原著論文投稿を見込んでいる。
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| Causes of Carryover |
進捗が遅れ、とくにオミクス解析データの解析、追加実験と論文投稿に費用が発生するため。
本年度前半で解析を終え、後半に論文を投稿する予定である。なお、これらの過程で必要となった追加実験を行う際にも費用発生が見込まれる。
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