新生児期のケトン体代謝を介した心筋成熟・心内微小環境構築機序の解明

2023 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 22H03044
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Institution: Kumamoto University
• Principal Investigator: 有馬 勇一郎 熊本大学, 国際先端医学研究機構, 特任准教授 (60706414)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 日野 信次朗 熊本大学, 発生医学研究所, 准教授 (00448523) ; 辻田 賢一 熊本大学, 大学院生命科学研究部(医), 教授 (60571263)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2025-03-31
• Keywords: ケトン体代謝 / Hmgcs2 / 心筋成熟

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、新生児期のケトン体代謝を介した心筋成熟・心内微小環境構築機序の解明を目指して、遺伝子改変マウスをもちいた表現型の解析と、特に注目しているケトン体による遺伝子発現・エピゲノム変化について注目して解析を進めた。遺伝子発現解析については、ケトン体合成不全マウスで認める心筋成熟不全の機序を明らかにするため、ラミンとPCM1も指標として心筋細胞特異的な核抽出をおこない、1,000核から安定的にcDNAライブラリーを抽出することに成功した。得られたサンプルを用いて1細胞完全長total RNA-seq解析(RamDA-seq)を実施し、網羅的な遺伝子発現状態の比較を実施することに成功した。また、epigenome解析についても5,000核からATAC-seqを行う手技を確立し、CUT&Tag法を用いてH3K27Ac, H3K9Acについては50,000核からのヒストン修飾状態を検出することに成功した。現在、これらのオミクスデータを統合したトランスオミクス解析を進めている。今後、異なるステージでのオミクス情報の取得と、異なるヒストン修飾の評価を進めることで、微小環境におけるケトン体代謝の働きを明らかにすることを目指している。また、心筋成熟遅延の表現型に関連して、心筋再性能の変化についても検討する意義があると考えられたため、マウス新生児を用いた心筋梗塞モデルの作成に着手している。現在野生型幼獣を用いた健闘にて安定的なモデル作成ができるようになったため、ケトン体合成不全マウスでの検討を進める。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

研究計画で想定していたオミクス解析も順調に実施できており、データ検討も遅延なく進められているため。

Strategy for Future Research Activity

トランスオミクス解析によりケトン体代謝の変化がもたらす影響を評価する。