病的肝の再生過程におけるオートファジーの分子機序解明

2013 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 23591989
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 吉住 朋晴 九州大学, 大学病院, 講師 (80363373)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 調 憲 九州大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (70264025) ; 武冨 紹信 北海道大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (70363364) ; 内山 秀昭 九州大学, 大学病院, その他 (70380425) ; 池上 徹 九州大学, 大学病院, 助教 (80432938) ; 前原 喜彦 九州大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (80165662) ; 副島 雄二 九州大学, 医学(系)研究科(研究院), 研究員 (30325526) ; 山下 洋市 九州大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (00404070) ; 播本 憲史 九州大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (00419582) ; 二宮 瑞樹 九州大学, 大学病院, 助教 (30546461)
• Keywords: オートファジー / 肝再生

Research Abstract

研究目的：細胞内蛋白質の分解と再編成に重要な働きを担っているオートファジーに着目し、正常肝及び病的肝(脂質代謝異常に基づく脂肪肝・非アルコール性脂肪肝炎・糖尿病・大量肝切除後など)の再生におけるオートファジーの役割を明らかにし、病的肝の再生過程におけるオートファジーの分子機序解明、を目的として研究を計画した。
初代培養系の肝細胞をHGFで刺激すると、オートファジーが誘導された。
オートファジー抑制による肝細胞内ATP濃度と細胞周期の変化：HGFで刺激した初代培養系肝細胞にAtg4Bをレンチウイルスを用いて導入し、オートファジーを抑制する事により、肝細胞内ATP濃度の低下とS期肝細胞の減少(23.6%から8.2%)を認めた。オートファジー抑制によるミトコンドリア障害及びβ酸化の低下：HGFで刺激した初代培養系肝細胞にAtg4Bをレンチウイルスを用いて導入し、オートファジーを抑制したところ、ミトコンドリア形態の変化と膜電位が低下した肝細胞の増加(20%から38%)を認めた。また、RT-PCRによるβ酸化関連酵素の発現の検討により、オートファジーを抑制する事で、β酸化律速酵素であるMCADとCPTの発現低下、遊離脂肪酸の活性化に関与するL-FABPの発現低下、遊離脂肪酸の合成に関与するFASとACCの発現増加を認めた。
以上の結果から、オートファジー抑制により、細胞内ATP濃度の減少と細胞周期遅延、ミトコンドリア障害とβ酸化の低下が明らかになった。つまり、肝細胞内でHGFによる再生シグナルが入ると、オートファジーによるオルガネラ保護により、脂肪酸β酸化によるミトコンドリアでのATP産生が惹起されることが明らかになった。

Research Products

• [Journal Article] Suppression of autophagy during liver regeneration impairs energy charge and hepatocyte senescence in mice. (2014)
  • Author(s): Toshima T1, Shirabe K, Fukuhara T, Ikegami T, Yoshizumi T, Soejima Y, Ikeda T, Okano S, Maehara Y.
  • Journal Title: Hepatology. Volume: 印刷中 Pages: 印刷中
  • DOI: 10.1002/hep.27140.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Autophagy enhances hepatocellular carcinoma progression by activation of mitochondrial β-oxidation. (2014)
  • Author(s): Toshima T1, Shirabe K, Matsumoto Y, Yoshiya S, Ikegami T, Yoshizumi T, Soejima Y, Ikeda T, Maehara Y.
  • Journal Title: J Gastroenterol. Volume: 印刷中 Pages: 印刷中
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Decreased immunoglobulin G levels after living-donor liver transplantation is a risk factor for bacterial infection and sepsis. (2014)
  • Author(s): Yoshizumi T, Shirabe K, Ikegami T, Yamashita N, Mano Y, Yoshiya S, Matono R, Harimoto N, Uchiyama H, Toshima T, Maehara Y.
  • Journal Title: Transpl Infect Dis. Volume: 16 Pages: 225-31
  • DOI: 10.1111/tid.12188.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Re-evaluation of the predictive score for 6-month graft survival in living donor liver transplantation in the modern era. (2014)
  • Author(s): Yoshizumi T, Ikegami T, Bekki Y, Ninomiya M, Uchiyama H, Iguchi T, Yamashita Y, Kawanaka H, Shirabe K, Maehara Y.
  • Journal Title: Liver Transpl. Volume: 20 Pages: 323-32
  • DOI: 10.1002/lt.23804.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Skeletal muscle area correlates with body surface area in healthy adults. (2014)
  • Author(s): Yoshizumi T, Shirabe K, Nakagawara H, Ikegami T, Harimoto N, Toshima T, Yamashita Y, Ikeda T, Soejima Y, Maehara Y.
  • Journal Title: Hepatol Res. Volume: 44 Pages: 313-8
  • DOI: 10.1111/hepr.12119.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Impact of tumor size, number of tumors and neutrophil-to-lymphocyte ratio in liver transplantation for recurrent hepatocellular carcinoma. (2013)
  • Author(s): Yoshizumi T, Ikegami T, Yoshiya S, Motomura T, Mano Y, Muto J, Ikeda T, Soejima Y, Shirabe K, Maehara Y.
  • Journal Title: Hepatol Res. Volume: 43 Pages: 709-16
  • DOI: 10.1111/hepr.12016.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Two-step selection criteria for living donor liver transplantation in patients with hepatocellular carcinoma. (2013)
  • Author(s): Yoshizumi T, Ikegami T, Toshima T, Harimoto N, Uchiyama H, Soejima Y, Yamashita Y, Shirabe K, Maehara Y.
  • Journal Title: Transplant Proc. Volume: 45 Pages: 3310-3
  • DOI: 10.1016/j.transproceed.2013.05.001.
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 肝癌に対する生体肝移植の新たな適応基準に関する検討 (2013)
  • Author(s): 吉住朋晴
  • Organizer: 49回日本移植学会総会
  • Place of Presentation: 京都
  • Year and Date: 20130905-20130907
• [Presentation] 肝移植後の短期予後改善を目指した我々の治療戦略 (2013)
  • Author(s): 吉住朋晴
  • Organizer: 第68回日本消化器外科学会総会
  • Place of Presentation: 宮崎
  • Year and Date: 20130717-20130719
• [Presentation] 生体肝移植レシピエント手術による高度技能医育成に関する検討 (2013)
  • Author(s): 吉住朋晴
  • Organizer: 第25回日本肝胆膵外科学会総会
  • Place of Presentation: 宇都宮
  • Year and Date: 20130612-20130614
• [Presentation] 肝移植後の短期予後改善を目指した我々の治療戦略 (2013)
  • Author(s): 吉住朋晴
  • Organizer: 第49回日本肝臓学会総会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 20130606-20130607
• [Presentation] 肝移植の成績向上に向けた我々のチーム作りへの取り組み (2013)
  • Author(s): 吉住朋晴
  • Organizer: 第38回日本外科系連合学会学術集会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 20130606-20130607