2014 Fiscal Year Research-status Report
飢餓状態下の生体防御反応におけるオートファジーの生理的役割の解明
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25860746
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| Research Institution | Shiga University of Medical Science |
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Principal Investigator |
近藤 基之 滋賀医科大学, 医学部, 客員助教 (60569052)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | オートファジー / 飢餓応答 / ケトン産生 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
肝臓特異的Cre発現マウスとAtg5floxマウスを交配し肝臓特異的Atg5欠損マウスを作成。近位尿細管特異的Cre発現マウスとAtg5floxマウスを交配し近位尿細管特異的Atg5欠損マウスを作成。さらに両臓器でのダブルAtg5欠損マウスを作成し、飢餓における糖新生・ケトン申請に対するオートファジーの役割を検討した。
非絶食時には対照マウスに比べて各種オートファジー不全マウスに有意な糖脂質代謝変化は認めなかった。一方36時間絶食時には肝臓特異的Atg5欠損マウスにおいて有意に血中ケトン濃度が低下した。この現象は腎近位尿細管特異的Atg5欠損マウスでは観察されなかった。肝臓特異的Atg5欠損マウスにみられたケトン産生生涯は部分的であり、組織尿本を用いたOil Red O染色で腎近位尿細管細胞においてもケトン産生源となる脂肪滴の蓄積が観察された。そこでAtg5欠損による肝臓でのケトン産生障害が、腎近位尿細管脂肪により代償されると考え、肝臓・腎近位尿細管細胞療法でのダブルAtg5欠損マウスを作成し同様の検討を加えた。その結果、肝腎Atg5ダブル欠損マウスでは肝臓単独の場合と比べて絶食時の血中ケトン濃度低下がより高度であった。絶食によるケトン産生の律速酵素であるHMGCoA synthaseの発現上昇を腎臓組織でも認めたため、腎臓においてもケトン産生が行われているとして矛盾のない結果であった。飢餓誘導性オートファジーが絶食時のケトン産生に不可欠な機構であり腎近位尿細管にもケトン産生能があることを見いだした。
脂肪組織特異的Atg5欠損マウスに関しては個体数が揃わないこと、少数例での検討で飢餓応答に対する糖脂質代謝に変化認めず進行が遅れている。
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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
肝臓腎臓での検討に関してはおおむね予定した実験を完了。
脂肪組織特異的Atg5欠損マウスに関しては個体数が揃わないこと、少数例での検討で飢餓応答に対する糖脂質代謝に変化認めず進行が遅れている。
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| Strategy for Future Research Activity |
肝臓・腎臓特異的Atg5欠損マウスにおいては絶食状態でに肝脂肪蓄積の程度を組織含有TG濃度測定により検討し、電子顕微鏡にてオートファゴゾームが肝内脂肪滴から脂肪酸利用によるエネルギー産生に必要であったことを確認する。
腎近位尿細管特異的Atg5欠損マウスにおいても腎内脂肪(TG)蓄積量の増加が認められれば、これまでの知見と併せて絶食時の腎近位尿細管細胞におけるオートファジーが腎内脂肪滴から脂肪酸利用による腎ケトン産生に不可欠であったことを示すことができる。
脂肪組織におけるAtg5欠損マウスの検討に関しては予備実験では絶食応答に対する糖新生・ケトン産生に関してコントロールマウスと比べて差を認めないことから、終了とする予定である。
これまでの知見を総合して次年度に論文発表を行うこととする。
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| Causes of Carryover |
実験動物個体数調整が一部遅れたため、平成26年度中に予定していたマウスを用いた動物実験とそれに伴うサンプル処理、検体測定などが順次遅延しているため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
遅延部分の実験を継続実験中であり、27年度に予定された実験を終了する。
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Research Products
(1 results)
