生態レドックス評価による早期NASH病態の解明と非侵襲的診断法の開発

2023 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 21K12714
• Research Institution: Nippon Medical School
• Principal Investigator: 中田 亮輔 日本医科大学, 医学部, 非常勤講師 (70614759)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 新井 泰央 日本医科大学, 医学部, 講師 (00740599) ; 兵藤 文紀 岐阜大学, 大学院医学系研究科, 教授 (10380693) ; 村田 正治 九州大学, 先端医療オープンイノベーションセンター, 教授 (30304744) ; 関根 鉄朗 日本医科大学, 医学部, 准教授 (00747826) ; 許田 典男 日本医科大学, 医学部, 講師 (60614758)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2025-03-31
• Keywords: レドックス / MAFLD / ミトコンドリア / 肝臓

Outline of Annual Research Achievements

本研究はレドックス状態を動的核偏極磁気共鳴画像(DNP-MRI)を用いて評価し、非アルコール性脂肪肝疾患/非アルコール性脂肪肝炎MAFLDの病態発症、進展を正確に診断するための技術開発を目的としている。2022年度はその病態進行に伴い、生体内レドックス状態に変化が生じるメカニズムを解明するために、詳細な検討を行った。結果としてin vivo DNP-MRIで検出されたレドックス状態の変化が肝細胞レベルでも同様の変化が生じていることが確認され、統計解析の結果、病態モデルマウスの病態進行ならびにin vivo DNP-MRIで得られた結果と相関性が認められることを示した。さらに、前年度より予定していたミトコンドリア機能異常に関連したNAFLD/NASHの病態発現の原因を解明するため、病態モデルの肝臓からミトコンドリアを抽出し、それ自体のレドックス状態について評価を行った。その結果、病態モデルから抽出されたミトコンドリアはX-band EPRを用いてレドックス状態を評価したところ、通常モデルと比較してCmPのラジカルプローブの代謝速度が減少する結果が得られ、病態進行によりミトコンドリア自体のレドックス状態に変化が生じていることが明らかになった。2023年度は、MAFLDの病態発現の原因としてミトコンドリア機能異常が生じていることが示唆されているが、ミトコンドリア自体のレドックス状態についても肝細胞から単離したミトコンドリアを用いて評価を行った。電子伝達系に関連した基質の有無やKCN存在下でのミトコンドリアレドックス代謝に関する評価をおこない、電子伝達系の活性とレドックス代謝の相関性がしめされ、病態発現時にはミトコンドリア電子伝達系に機能異常がおこりレドックス代謝に影響を与えていることが示唆された。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

当初の計画より動物の飼育環境の調整に難渋し研究計画全般としてやや遅延している。

Strategy for Future Research Activity

最終年度に残りの研究計画を着実に行うため、予定の調整を行なった

Causes of Carryover

研究計画がやや遅延しており、予定していた実験が翌年度の繰越になっているため