2021 Fiscal Year Research-status Report
Functional deteriorations of liver/pancreas caused by age-related changes of type XVIII collagen
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20K11556
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
百田 龍輔 岡山大学, 医歯薬学域, 助教 (80263557)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
米澤 朋子 岡山大学, 医歯薬学域, 助教 (30304299)
大塚 愛二 岡山大学, 医歯薬学総合研究科, 特命教授 (50168986)
大橋 俊孝 岡山大学, 医歯薬学域, 教授 (50194262)
内藤 一郎 岡山大学, 医学部, 客員研究員 (60362993)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 加齢 / 非アルコール性脂肪肝 / 膵炎 / 基底膜 / XVIII型コラーゲン / 代謝 / シミュレーション |
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| Outline of Annual Research Achievements |
脂肪肝の症状がはっきりとみられるXVIII型コラーゲン欠損老齢マウスだけでなく、若い欠損マウスで”予兆”のような現象を改善することで脂肪肝、NAFLDへの進行を予防できるのではないかと考え、加齢マウスだけでなく２ヶ月齢の若いマウスを用いて改めて、網羅的に遺伝子発現と組織学的な検討を行った。若い欠損マウスは細胞内脂肪滴の蓄積では組織学的に大きな差は認められなかったが、血管周囲の構造について野生型と比較して若干違いが見られたのでその再現性について確認を行っている。
さらに、野生型、欠損の若いマウスについても、双方の肝臓からRNAを抽出し、RNA-seqにより全転写産物の解析を進めている。前年度の加齢マウスで行ったネットワーク解析、コンピューターによる代謝シミュレーションを行い、代謝経路・産物について経時的にどう変化するかについて検討する予定である。
また、新たにリピドミクスの系を立ち上げたので、マウスの血液中や肝臓に蓄積する脂質組成について比較検討を行っている。すなわち、上記のコンピューターシミュレーションの結果を生体で実際に起きているかどうか確認を進めている。
一方、上記のシミュレーション結果をもとに、ネットワーク解析などから中心的な役割を果たす複数の代謝経路、遺伝子産物、代謝産物を同定した。これらの候補遺伝子産物で薬理学的な調節が可能な候補を抽出した。また、その機能を調節できるような化合物検索をバーチャルに行う高性能GPU搭載コンピューターの解析環境を立ち上げた。現在これらの結果をもとに論文作成に取り掛かっている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
XVIII型コラーゲン欠損マウスの肝臓で起こる加齢に伴う組織学的変化、遺伝子発現の変化をあきらかにし、コンピューターを用いたシミュレーションを行い、変化が起こる代謝経路・産物の予測を行ったが、さらにこのシミュレーションの結果について、リピドミクスの手法を用いて生体内で実際に検証する系を立ち上げた。論文のDraftも作成している。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は若い欠損マウスで見られた”予兆”について再現性の確認を慎重に進める。代謝シミュレーション、リピドミクスの結果をもとに、脂肪肝の進行を抑制することが期待できる化合物について、高性能GPU搭載コンピューターを用いて約70万種類の天然由来の化合物データベースに対しバーチャルスクリーニングを行なう。その候補となる化合物を用いてXVIII型コラーゲン欠損マウスで脂肪肝予防効果について検討する予定である。
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| Causes of Carryover |
今年度も引き続きコロナ禍のオンライン講義への対応ということもあり、コンピューターに向かい合う時間が増えた結果、コンピューターを用いた解析、すなわちGOタームエンリッチメント、ネットワーク解析、代謝モデル作成、シミュレーションなどが中心で、細胞培養試薬、機器類などの出費が少なくなった。
今年度以降は、引き続きマウス飼育料、遺伝子シークエンス料、血液検査料、細胞生物学的解析、組織標本作成、顕微鏡利用料、症状を改善するための試薬の検索に用いる高性能コンピューター利用料などで順次執行する予定である。
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