線虫を用いた生活習慣病胎児期起源説の分子遺伝学的研究

2015 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 26350134
• Research Institution: Kyoto Women's University
• Principal Investigator: 松本 晋也 京都女子大学, 家政学部, 准教授 (30263156)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: 成人病胎児期起源説 / 線虫 / エピジェネティクス / 飢餓

Outline of Annual Research Achievements

日本人の20代女性では20％以上がやせに分類され，その多さは先進諸国では際だって高い値である。このような若い女性のやせはその女性が生む子供にも影響を与えるのではないかという成人病胎児期起源説が提唱されている。母体が十分に食べ物を摂取しないと胎児は十分に成長することができず低体重となる。低体重に陥った胎児は，外界は食糧不足だから母親は食べられないと解釈し，生まれ出た後の食糧不足に対応するため，太りやすい体質に変化して生まれ出る。しかし，実際は外界は食料が溢れているので太りやすい体質で生まれた子供は生活習慣病に罹りやすくなるというのが成人病胎児期起源説である。成人病胎児期起源説は，栄養学的，生物学的，社会的に非常に大きなインパクトを有するものであり，そのメカニズムを調べることは重要である。本課題では高等多細胞生物のモデルとして使われる線虫（Caenorhabditis elegans）を使って成人病胎児期起源説の分子メカニズムを解析する
これまでに飢餓を経験した親線虫から生じた仔線虫では脂肪蓄積量が増えることを見いだした。平成27年度では脂肪蓄積量の増加が，脂肪代謝関連遺伝子の発現変動を伴っているかをRT-PCRで検討した。脂肪合成遺伝子としてpod-2, fasn-1, mboa-2, sbp-1，脂肪分解遺伝子としてlipl-4, hosl-1, cpt-1, cpt-2 B0303.3を選んで解析した。その結果，飢餓を経験した親線虫から生じた子線虫では，脂肪合成遺伝子群発現量が上昇傾向，脂肪分解遺伝子群が抑制傾向を示した。この結果は飢餓を経験した親から生まれた仔線虫では脂肪蓄積量が増えるという先行研究と合致するものである。しかし，今回の遺伝子発現挙動は明確といえるほどの変動ではなかった。したがって，DNAマイクロアレイやタンパク質解析で多方面的な解析が必須である。

Current Status of Research Progress

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

Reason

本研究では，成人病胎児期起源説のメカニズム解明にモデル生物である線虫が使えるかという点に焦点をあてている。その線虫を飢餓に暴露すると次世代線虫の脂肪蓄積量が増加するという実験結果を確たるものにする必要がある。今回，脂肪代謝関連遺伝子の変動が脂肪蓄積量の増加という結果と合致することは，実験結果を確定するとまではいえないものの，支持するものである。したがって，本研究課題で設定した目的に着実に進んでいる。

Strategy for Future Research Activity

飢餓を経験した線虫から生じた次世代線虫で脂肪蓄積量が増加したという実験結果のメカニズムとして，脂肪代謝関連遺伝子群の変動があるらしいという結果が得られたものの，その変動幅は小さく，脂肪代謝関連遺伝子群の変動のみに次世代線虫の脂肪量が増加したというのは難しいと考えられる。したがって，今後はDNAマイクロアレイやタンパク質解析で多方面的な解析が必須である。

Causes of Carryover

線虫飼育用インキュベータを購入する予定だったが，抗体購入を優先したため。

Expenditure Plan for Carryover Budget

線虫飼育用インキュベータを今年度に購入予定である。

Research Products

• [Presentation] Analysis of intergenerational effects of starvation. (2015)
  • Author(s): Shinya Matsumoto, Haruka Saito, Midori Ogai, Mayu Morishita, Megumi Sei, Sawako Okada, Ayano Nishida, Akari Sawanaga, Midori Sakagami, Kosuke Kato, Yasuki Matsumura
  • Organizer: 20th International C.elegans Meeting
  • Place of Presentation: UCLA(Los Angeles) USA
  • Year and Date: 2015-07-24 – 2015-07-28
  • Int'l Joint Research