Linkage analysis of Cyclophilin D / Surtuin 3 signaling system in sepsis-associated brain dysfunction

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K18307
• Research Institution: Tokyo Medical University
• Principal Investigator: 石田 裕介 東京医科大学, 医学部, 講師 (40805884)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 敗血症性関連脳障害 / サイトカイン / ミトコンドリア / メタボローム / ＤＮＡチップ解析

Outline of Annual Research Achievements

敗血症性脳症の実態をMPT誘発ミトコンドリア機能不全の中心的役割を担うミトコンドリア・Cyclophilin D（CypD）を介した細胞死・アポトーシス実行経路とミトコンドリアのエネルギー代謝やアポトーシス・酸化ストレス制御を担うSirtuin3(SIRT3)を機軸とした情報伝達系を介するミトコンドリア保護機構の解析のために、敗血症性脳症誘発脳内サイトカイン発現、神経細胞死・アポトーシス形成における脳内ミトコンドリア・CypD・MPTとSIRT3情報伝達系の果たす役割解明を検討した。第8-10週令の雄性C57B6 wildマウス(wild群)とCypD遺伝子欠損(Ppif-/-)マウス(CypD KO群)を用いて回盲部結紮＋2回穿刺による（CLP）誘発敗血症性関連脳障害モデル（SABDモデル）を作製した。モデル作製１、6時間後、1日後（各時間とも5匹の動物を）に大脳のサンプリングを行い、メタボローム解析、ＤＮＡチップ解析を行った。様々な情報伝達系の代謝産物の活性を比較し、敗血症性脳症に至るメカニズムを検討した。また前回に引き続き、重症や軽症など、条件を変更し、敗血症性脳症モデルマウスの大脳のサンプリングを行いmRNAと蛋白の抽出後，RT-PCRとwestern blotでTNFα,IL-1β,IL-6,IL-8,IL-10などのサイトカインの発現を両群で比較し有意差がでるか検討した。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

メタボローム解析、DNAチップ解析を行ったが、明らかに有意差はでておらず、どの代謝経路に焦点を当てるべきか再度検討をおこなっているため。
また、敗血症性脳症モデルマウスの重症度などの条件変更を再度行っている。

Strategy for Future Research Activity

今まででているメタボローム、DNAチップ解析の結果をもとに敗血症性脳症の原因代謝産物の追及と、敗血症性脳症誘発におけるクリアランス現象であるオートファジー形成の検証とCypD・MPTとSIRT3情報伝達系のオートファジー発現（mitophagy）に果たす役割の解明を行う。方法として、デンシドメトリーにてLC3-II(脂質修飾型)/LC3-I比（オートファゴソーム形成・量を反映）， p62の減衰スピード（分解能を反映）を評価し、SABD誘発オートファジー形成を検証・定量化し、CypD・MPTとSIRT3情報伝達系のオートファジー発現（mitophagy）に果たす役割を明確にする。

Causes of Carryover

ウェスタンブロッティング解析用抗体を購入するには、60000円前後必要となるため翌年度分と合わせて購入するため。