The influence of fatty acid composition on the maintenance of mitochondrial quality and the prevention of cardiac disease.

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K11788
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 59040:Nutrition science and health science-related
• Research Institution: Gunma University
• Principal Investigator: Matsui Hiroki 群馬大学, 大学院保健学研究科, 准教授 (20431710)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 須永 浩章 足利大学, 工学部, 講師 (10760077) ; 横山 知行 群馬大学, 大学院保健学研究科, 教授 (70312890)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 脂肪酸組成 / 心肥大 / 心不全 / ミトコンドリア

Outline of Final Research Achievements

We used a model of transverse aortic constriction (TAC)-induced cardiac hypertrophy in systemic Elovl6-deficient and in cardiomyocyte-specific Elovl6-deficient mice. In controls mice, heart weight/body weight ratio, interstitial fibrosis, and the expression of genes related to cardiac hypertrophy and fibrosis were increased, and left ventricular fractional shortening (FS) was decreased after TAC surgery. On the other hand, these parameters were significantly improved in Elovl6-deficient mice after TAC. As a mechanism, we have shown that a specific lipid altered by Elovl6 deficiency significantly increased the molecule crucial for mitochondrial homeostasis related to mitophagy, resulting in suppressed excessive oxidative stress, inflammatory response, and production of extracellular matrix.

Free Research Field

脂質代謝学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

ミトコンドリアは生体エネルギーを作り出す重要な細胞内小器官であり、そのエネルギー基質である脂肪酸との関連は密接である。生体は食事摂取により、多様な脂肪酸を外因性に取り込み、さらにはグルコースからも内因性に脂肪酸を合成するなど、量的・質的にも変動が生じやすい。我々の検討から、Elovl6による脂肪酸組成の変化がミトコンドリア品質の維持に関わることを初めて明らかにした。さらに、心臓のみならず肝臓、骨格筋、腎臓など代謝が活発な臓器において、脂肪酸組成の変化とミトコンドリア品質制御機構の臓器間での共通点を明らかにすることが出来れば、脂肪酸を基盤とした栄養療法など、多様な疾患予防への効果が期待できる。