2021 Fiscal Year Research-status Report

脳内環境を保護するトリプトファン代謝鍵酵素の調節機構と食品を介した制御

Research Project

Project/Area Number	21K05420
Research Institution	Chiba University
Principal Investigator	江頭祐嘉合千葉大学, 大学院園芸学研究院, 教授 (80213528)
Project Period (FY)	2021-04-01 – 2024-03-31
Keywords	トリプトファン / ナイアシン / ACMSD / ミクログリア細胞 / アミロイドβ / キノリン酸 / LPS
Outline of Annual Research Achievements	ヒト、マウス、ラットなどの哺乳類の生体内で、アミノカルボキシムコン酸セミアルデヒド脱炭酸酵素（ACMSD）は、必須アミノ酸のトリプトファンからビタミンB3ともいわれているナイアシンへの転換率に大きな影響を与える鍵酵素である。ナイアシンはサーチュインとの関連でも近年注目されている。 ACMSD活性の変動は、トリプトファン代謝中間産物であるキノリン酸の産生量にも影響し、パーキンソン病との関係が報告されている。キノリン酸は中枢神経系に大量に存在すると神経毒として作用することが知られている。ACMSDは、脳、肝臓、腎臓に発現している。一方、インドールアミン２，３ジオキシゲナーゼ（IDO）は、炎症時に脳をはじめとする各組織に発現することが知られており、これも神経毒キノリン酸産生に影響を及ぼすことが知られている。しかし、炎症時におけるACMSDの変動については不明である。そこで、本研究では、脳内に存在する中枢神経系グリア細胞に炎症を誘導し、ACMSDの変動について検討した。その結果、ミクログリア細胞に炎症を誘発するとIDOおよびACMSDの発現が変動し、キノリン酸が増加する可能性があることを示した。また、紫蘇などに含まれるフラボノイド成分の１つがミクログリア細胞の炎症を緩和させ、ACMSDやIDOの変動を回復させることとそのメカニズムを示した。また、ACMSDは食餌条件(タンパク質、脂質、炭水化物）によっても変動するため、高たんぱく食摂取時のACMSDの変動と情報伝達機構の一部を示した。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason マウス由来のミクログリア細胞に炎症を誘発させることにより、ACMSDとIDOが変動することを示し、細胞培養液に紫蘇由来のフラボノイドを添加することにより、変動が回復すること、およびそのメカニズムを示す事が出来たため（現在論文を投稿中）。
Strategy for Future Research Activity	レポーターアッセイの系を構築してACMSDの活性を調節する未知の転写調節因子を探索する。疾病モデル動物を用いてACMSDの発現、その転写因子の変動、食品等の影響を検討する。
Causes of Carryover	昨年度はアルツハイマーモデル動物を使用しなかったため、次年度使用額が生じた。本年度は使用を考えており、計上する。この疾病モデル動物を用いてACMSDの発現、その転写因子の変動、食品等の影響を検討する。さらに、レポーターアッセイの系を構築してACMSDの活性を調節する未知の転写調節因子を探索する。