2013 Fiscal Year Research-status Report
呼吸器疾患の発症における脂肪酸分画および脂肪酸代謝酵素の病態意義
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25504002
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Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | Gunma University |
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Principal Investigator |
松井 弘樹 群馬大学, 保健学研究科, 助教 (20431710)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
横山 知行 群馬大学, 保健学研究科, 教授 (70312890)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 脂肪酸分画 / 肺線維症 / 肺気腫 / 触媒酵素 / 肺サーファクタント / 飽和脂肪酸 / 不飽和脂肪酸 |
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| Research Abstract |
申請者らはこれまで、遊離脂肪酸とその触媒酵素が心血管に及ぼす影響について研究を行ってきた。その結果、細胞内に取り込まれた飽和脂肪酸を不飽和脂肪酸へ変換する作用を有するStearoyl-CoA desaturase-1（SCD1）、飽和脂肪酸および不飽和脂肪酸の脂肪酸鎖長を伸長させるElongation of long chain fatty acid 6（Elovl6）という酵素が心臓や血管に発現しており、SCD1、Elovl6の局所的な活性の亢進または低下が、細胞内の脂肪酸分画のバランスを変化させることで、心血管病の発症や進展に強く影響していることを明らかにした。
さらに我々は、肺におけるSCD1とElovl6の発現および病態意義について検討を行った。その結果、SCD1、Elovl6ともにII型肺胞上皮細胞に発現が認められ、肺線維症の標本で発現が減弱すること、また、Elovl6欠損マウスにブレオマイシン気管支投与を行い肺線維症モデルを作成したところ、野生型マウスと比較して著明な肺線維症の増悪を認めた。さらに、マウスの肺から脂質を抽出し、脂肪酸組成を測定したところ、飽和脂肪酸であるパルミチン酸の増加、不飽和脂肪酸であるオレイン酸の減少を認め、増加したパルミチン酸がII型肺胞上皮細胞における酸化ストレスの亢進や、線維化の病態形成に重要なTGF-β1の発現を誘導することも明らかにした。したがって、肺におけるElovl6の発現低下は、細胞内の脂肪酸分画のバランスを変化させ、肺線維症の発症および進展に強く影響することが示唆された[Sunaga H, et al. Nat Commun. 2013]。
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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
肺線維症とElovl6との関連性については、すでに論文成果として報告した[Nat Commun. 2013]。
肺気腫とElovl6、SCD1との関連性についても、現在、基礎研究が進行中である。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は肺気腫とElovl6、SCD1との関連性について、ノックアウトマウスや培養細胞を用いた基礎的な検討を進めていくとともに、臨床研究として、肺線維症、肺気腫の患者サンプルを用いて、脂肪酸分画の測定やElovl6、SCD1の発現量・活性と病態との関わりについて、詳細に検討していきたい。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
前年度は肺線維症とElovl6の論文報告をまとめるために、そのテーマに集中して実験を行う必要があり、その他に予定した基礎実験を十分に行う時間的余裕がなかったため、当初の予定額を使用しなかった。
平成26年度に繰り越した研究費に関しては、平成25年度で解析できなかった肺気腫とElovl6、SCD1の実験に関する基礎実験、および臨床検体の解析費用に充てる予定である。
主な内訳としては、マウス飼育費、病態モデル動物の作成費、ノックアウトマウスや呼吸器疾患患者における肺組織・血液・培養細胞サンプルにおける脂肪酸分画の測定、PCR用試薬、抗体、初代培養細胞試薬、などである。
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Research Products
(13 results)
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[Journal Article] Fatty Acid Binding Protein 4 and 5 Play a Crucial Role in Thermogenesis under the Conditions of Fasting and Cold Stress2014
Author(s)
Mas Rizky A. A. Syamsunarno, Tatsuya Iso, Aiko Yamaguchi, Hirofumi Hanaoka, Mirasari Putri, Masaru Obokata, Hiroaki Sunaga, Norimichi Koitabashi, Hiroki Matsui, Kazuhisa Maeda, Keigo Endo, Yoshito Tsushima, Tomoyuki Yokoyama, Masahiko Kurabayashi
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Journal Title
PLoS One
Volume: 9(3)
Pages: e90825
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Capillary Endothelial Fatty Acid Binding Proteins 4 and 5 Play a Critical Role in Fatty Acid Uptake in Heart and Skeletal Muscle2013
Author(s)
Tatsuya Iso, Kazuhisa Maeda, Hirofumi Hanaoka, Toshihiro Suga, Kosaku Goto, Mas Rizky A.A Syamsunarno, Takako Hishiki, Yoshiko Nagahata, Hiroki Matsui, Masashi Arai, Aiko Yamaguchi, Nada A. Abumrad, Motoaki Sano, Makoto Suematsu, Keigo Endo, Gokhan S. Hotamisligil, Masahiko Kurabayashi
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Journal Title
Arterioscler Thromb Vasc Biol
Volume: 33
Pages: 2549-2557
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Deranged fatty acid composition causes pulmonary fibrosis in Elovl6-deficient mice2013
Author(s)
Hiroaki Sunaga, Hiroki Matsui, Manabu Ueno, Toshitaka Maeno, Tatsuya Iso, Mas Rizky A.A Syamsunarno, Saki Anjo, Takashi Matsuzaka, Hitoshi Shimano, Tomoyuki Yokoyama, Masahiko Kurabayashi
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Journal Title
Nat Commun
Volume: 4
Pages: 2563
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] A critical role of fatty acid binding protein 4 and 5 (FABP4/5) in the systemic response to fasting2013
Author(s)
Mas rizky A. A. syamsunarno, Tatsuya Iso, Hirofumi Hanaoka, Aiko Yamaguchi, Masaru Obokata, Norimichi Koitabashi, Kosaku Goto, Takako Hishiki, Yoshiko Nagahata, Hiroki Matsui, Motoaki Sano, Masaki Kobayashi, Osamu Kikuchi, Tsutomu Sasaki, Kazuhisa Maeda, Masami Murakami, Tadahiro Kitamura, Makoto Suematsu, et al.
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Journal Title
PLoS One
Volume: 8(11)
Pages: e79386
DOI
Peer Reviewed
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