Understanding the mechanism of age-associated inflammaging in tissues at the chromatin level

2021 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 20H03692
• Research Institution: Institute of Physical and Chemical Research
• Principal Investigator: 蓑田 亜希子 国立研究開発法人理化学研究所, 生命医科学研究センター, チームリーダー (40721569)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 老化 / シングルセル解析 / エピゲノム

Outline of Annual Research Achievements

コロナ状況の為実験の準備が遅れたが、今年度後期から実験を始めることができた。具体的には若齢および高齢マウスを購入し、低タンパクの餌を与え始めた。表されているほとんどの研究は若い時から違うdietを与える影響を研究しており、中年になってからdietを変えると若返るかどうかなどはあまり研究されていないため、本研究から新しい知見が見られると期待する。2ヶ月の飼育時点では低タンパクの餌で飼育されている老齢マウスの体重がコントロールと比べ減っており、若齢マウスの体重に近づいていることから良い結果が期待される。
3ヶ月間コントロールおよび低タンパクの餌で飼育後、組織（骨髄・肺）を採取しsingle cell RNA-seq + ATAC-seq を行う（10x Genomics)。データ解析を行い本研究の仮説である、加齢に伴う遺伝子発現制御能力低下（特に免疫遺伝子）が組織レベルで見られるかを検証する。さらにその免疫遺伝子の発現制御能力がダイエットを変えることにより挙げる事が可能かコントロールを餌と低タンパク餌を与えたマウスを比較し検証する。具体的には免疫遺伝子のpoised/pausedが加齢に伴い維持されなくなり、炎症状態に貢献するという仮説を検証する。老齢マウスで維持されていない遺伝子が同定された場合、それらの遺伝子が低タンパクdietを与えた老齢マウスでもコントロールを同じく変化しているか、あるいはpoised/paused状態に近いか（若返りしているか）どうかを同定する。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

コロナ状況の為実験の準備が遅れた

Strategy for Future Research Activity

3ヶ月飼育後、骨髄と肺をを採取しsingle cell RNA-seq + ATAC-seq を行う（10x Genomics)。ライブラリ作成後、シーケンスに出しデータ処理を行う。さらに低タンパクdietで若返り効果が見られるかを調べるためDNAメチルライブラリも作成し、epigenetic clockのデータ解析も行う。バイオインフォマティクス解析では免疫遺伝子にフォーカスを置き、免疫遺伝子のpoised/pausedが加齢に伴い維持されなくなり、炎症状態に貢献するという仮説を検証する。具体的には若齢マウスでpoised/paused状態の免疫遺伝子を同定し、それらの遺伝子がpoised/paused状態で保たれているかまず同定する。老齢マウスで維持されていない遺伝子が同定された場合、それらの遺伝子が低タンパクdietを与えた老齢マウスでもコントロールを同じく変化しているか、あるいはpoised/paused状態に近いか（若返りしているか）どうかを同定する。