2021 Fiscal Year Annual Research Report
ATPとアデノシン動態を指標としたNAFLD/NASHの病態解明と治療基盤の創出
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21H03376
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Institution | Oita University |
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Principal Investigator |
花田 礼子 大分大学, 医学部, 教授 (00343707)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
疋田 貴俊 大阪大学, 蛋白質研究所, 教授 (70421378)
井原 健二 大分大学, 医学部, 教授 (80294932)
花田 俊勝 大分大学, 医学部, 教授 (10363350)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | NAFLD/NASH / ATP/ADO / ゼブラフィッシュ / 病態モデル / 創薬基盤 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
NAFLD/NASHは肥満に伴う生活習慣病の肝臓病変であるが、いまだ有効な治療法は確立されていない。また、本疾患の病態形成において、肝細胞外ATP、アデノシン（ADO）動態変化の意義が示唆されているが、病態進行度とATP、ADO動態との相関やその病態生理学的意義に関する報告は少ない。本研究では、肝細胞特異的にATP、ADO動態を可視化するセンサーゼブラフィッシュを作製し、様々なNAFLD/NASH疾患モデルフィッシュと組み合わせて解析することで、本疾患における肝ATP、ADO動態の病態生理学的意義を解明する計画である。さらにこれらのセンサーゼブラフィッシュを用いて、肝ATP、ADO動態を指標とした治療薬候補のin vivoスクリーニングを行い、新たな治療基盤の開発へとつなげたい。
本年度は、Tol2トランスポゾンシステムを用いて、FABP10プロモーター下に肝臓特異的に細胞外ATP、ADO動態を可視化することができるGRABセンサーゼブラフィッシュ（GRABATP、GRABADOフィッシュ）を樹立した。これらGRABセンサーゼブラフィッシュにATPあるいはADOを投与したところ、共焦点顕微鏡下においてGFP輝度の有意な上昇を確認することができ、in vivo 肝ATP、ADO動態定量化システムの確立に成功した。併行して、野生型ゼブラフィッシュ を用いた食事誘導性NAFLDモデルを樹立し、病態評価方法を確立した。
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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
本年度は、遺伝子改変技術を用いてATP、ADO動態を可視化するGRABセンサーゼブラフィッシュ（GRABATP、GRABADOフィッシュ）を樹立することでき、共焦点顕微鏡下におけるin vivo 肝ATP、ADO動態定量化システムの確立に成功した。さらに野生型ゼブラフィッシュ を用いて、食事誘導性NAFLDモデルを樹立し、病態評価系を確立することができ、次年度の本研究課題遂行にむけて順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、作製したGRABセンサーゼブラフィッシュを用いて、NAFLD/NASH疾患モデルを作製し、解析する計画である。
具体的には、食餌あるいは薬剤誘導性NAFLD/NASHモデルを作製の上、病態評価を施行し、肝臓におけるATP、ADO動態変化を解析する。食餌誘導性モデルは2～4％グルコースならびにフルクトースに2日間浸漬するモデルや高脂肪食負荷、摂餌量を6倍増するモデルを使用し、薬剤誘導性モデルはtunicamycinやvalinomycin、rapamycinを負荷することで作製する（Sapp V et al. Hepatology, 2014、 Chen B et al.Front Endocrinol, 2018）。病態評価方法は、ゼブラフィッシュの体重、身長、血清AST定量などの一般的な計測に加え、肝臓サイズの解析、肝臓のトリグリセライド含量やサイトカイン動態をELISA法、定量PCR法で解析する。さらに免疫組織学的手法を用いて肝臓のHE染色、Oil red O染色、Masson trichrome染色（線維化の指標）などにて病態を評価する。これらの実験から得られた結果をもとにNAFLD/NASHにおける肝ATP、ADO動態の病態生理学的意義を追究する計画である。
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Research Products
(19 results)
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[Journal Article] Vrk2 deficiency elicits aggressive behavior in female zebrafish2022
Author(s)
Umeda R, Teranishi H, Hada K, Shimizu N, Shiraishi H, Urushibata H, Lai S, Shide M, Carrasco Apolinario ME, Higa R, Shikano K, Shin T, Mimata H, Hikida T, Hanada T, Hanada R.
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Journal Title
Genes Cells
Volume: 27
Pages: 254-265
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Modeling a human CLP1 mutation in mouse identifies an accumulation of tyrosine pre-tRNA fragments causing pontocerebellar hypoplasia type 102021
Author(s)
Morisaki I, Shiraishi H, Fujinami H, Shimizu N, Hikida T, Arai Y, Kobayashi T, Hanada R, Penninger JM, Fujiki M, Hanada T.
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Journal Title
Biochem Biophys Res Commun
Volume: 570
Pages: 60-66
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Leucyl-tRNA synthetase deficiency systemically induces excessive autophagy in zebrafish2021
Author(s)
Inoue M, Miyahara H, Shiraishi H, Shimizu N, Tsumori M, Kiyota K, Maeda M, Umeda R, Ishitani T, Hanada R, Ihara K, Hanada T.
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Journal Title
Sci Rep
Volume: 11
Pages: 8392
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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