2021 Fiscal Year Annual Research Report
Does age-associated down regulation of human SHMT2 and GCAT genes induce short lifespan or longevity?
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19H03141
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
林 純一 筑波大学, 生命環境系(名誉教授), 名誉教授 (60142113)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
米川 博通 公益財団法人東京都医学総合研究所, 基礎医科学研究分野, 研究員 (30142110)
高橋 智 筑波大学, 医学医療系, 教授 (50271896)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | ヒト老化モデル / ミトコンドリア呼吸欠損 / Shmt2遺伝子 / Gcat遺伝子 / 一炭素代謝 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的はShmt2とGcat遺伝子破壊マウスを用いて応募者の仮説「ヒトの老化で進行するゲノム修飾の一部は短命ではなく長寿に貢献する」を検証することである。
実験1：Shmt2破壊ヘテロマウス（Shmt2+/m）が長寿になるかの寿命調査：Shmt2破壊ヘテロマウス（Shmt2+/m）とShmt2遺伝子を破壊していないマウス（Shmt2+/+）を飼育し寿命調査。Shmt2破壊ヘテロマウス（Shmt2+/m）はこの遺伝子の発現量が半分であるため細胞分裂が抑制されることでがん化も抑制され寿命が延長される可能性を確かめる。
実験2：Shmt2破壊ホモマウス（Shmt2m/m）の胚致死の原因を解明：胚致死になる直前の13.5日胚では脳に比べ肝臓の萎縮が激しく貧血様症状を呈することからそれぞれの臓器の代謝産物の質量分析とFACS解析した。その結果、Shmt2遺伝子破壊により胎児肝臓の血球細胞特異的に1CM代謝産物異常が生じていること、そしてこれにより血球細胞の細胞分化と細胞分裂が阻害され胎児貧血になることが胚致死の原因であることを明らかにした。この研究成果はScientific Reports 9, 16054.に公表し目的を達成した。
実験3: Shmt2m/m胚から樹立したMEFsを用いて細胞のがん化への影響調査：Shmt2破壊ホモマウスの胚からShmt2m/mMEFsを樹立し、さらにこの細胞株の不死化に成功した。Shmt2破壊は細胞分裂を抑制するため、不死化細胞のがん化も抑制される可能性を調査する。
実験4：Gcat破壊ホモマウス（Gcatm/m）とGcat遺伝子を破壊していないマウスをそれぞれ20頭以上準備し寿命調査を開始した。Gcat破壊ホモマウスにも Gcat破壊センチュウと同じホルミシス効果が出現するとすれば、センチュウ同様長寿になる可能性が期待できる。
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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