Elucidation of in vivo production mechanisms and pathological effects of trans-fatty acids inducing various diseases by live imaging

2020 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K22481
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 47:Pharmaceutical sciences and related fields
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: Matsuzawa Atsushi 東北大学, 薬学研究科, 教授 (80345256)
• Project Period (FY): 2019-06-28 – 2021-03-31
• Keywords: トランス脂肪酸 / ライブイメージング / 疾病予防 / ラマン分光解析 / 活性分子種

Outline of Final Research Achievements

Live cell Raman imaging revealed that trans-fatty acids are produced in localized areas, such as lipid droplets, possibly thorough non-enzymatic reactions mediated by reactive molecular species (RMS) produced under various stress conditions. We also found that trans-isomerization of polyunsaturated fatty acids (PUFAs), including arachidonic acid and DHA, strongly inhibits the induction of a certain　programmed cell death under stress conditions where RMS are produced, which may contribute to pathogenesis and development of various diseases, such as cancer.

Free Research Field

分子生物学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

活性分子種と脂質との関連性については、活性酸素による酸化脂質産生に関して古くから解析されてきた一方で、非古典的な活性分子種（活性イオウや活性窒素等）による生体内での脂質修飾や代謝制御に関する知見そのものが乏しいことから、本研究では、“非古典的な活性分子種による生体内脂質の変換反応とその病態生理学的作用”という新しい概念の提示が可能である。さらに、従来は「外来性の毒性物質」と考えられてきたトランス脂肪酸について、「内因性の疾患リスク因子」としての新規作用が見出されたことから、本研究の更なる進展によって、新規疾患マーカーとしての利用や関連疾患の新たな予防・治療法の提案に繋がる。