肥満と老化による代謝変化を慢性炎症に変換する新規病態制御機構の解析

• 研究課題/領域番号: 17K08879
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 免疫学
• 研究機関: 三重大学
• 研究代表者: 緒方 正人 三重大学, 医学系研究科, 教授 (60224094)
• 研究分担者: 竹林 慎一郎 三重大学, 生物資源学研究科, 准教授 (50392022) ; 大隈 貞嗣 三重大学, 医学系研究科, 助教 (70444429)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2020-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2019年度)
• 配分額: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
• キーワード: 慢性炎症 / 代謝症候群 / 細胞老化 / MAPキナーゼ / エピゲノム / 遺伝子改変マウス / 免疫学

研究成果の概要

慢性炎症は、メタボリックシンドロームやがんなど多くの疾患と関わることが知られている。しかし、慢性炎症を生じる詳細な機構は、不明な点が多い。我々はI型糖尿病や老化モデルマウスの病態に慢性炎症のシグナル経路が関わることを明らかにした。さらに、細胞老化によりRB依存的に代謝リモデリングが生じ、それが炎症性サイトカイン遺伝子のエピゲノム変化を介して細胞老化随伴分泌現象に影響を及ぼすことを明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

慢性炎症は多くの疾患と関わることから、それを生じる機構の解明は病態の理解や治療に欠かせない。本研究結果は、細胞老化によって生じる代謝リモデリングから遺伝子発現変化に至る分子機構を明らかにすることで、生活習慣病やがんの促進因子の理解と制御に役立つ。また、エピゲノム解析の目的で開発した新手法は、これまで困難であった単細胞での網羅的なゲノム構造変化を解析でき、本研究のみならず遺伝子の構造制御機構の解明にも有用である。

研究成果

• [雑誌論文] Genome-wide Analysis of DNA Methylaton Identifies Differentially Methylated Loci Associated With Human Intervertebral Disc Degeneration. (2019)
  • 著者名/発表者名: Ikuno A, Akeda K, Takebayashi S I, Shimaoka M, Okumura K, and Sudo A.
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 14 号: 9 ページ: e0222188-e0222188
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0222188
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Single-cell DNA Replication Profiling Identifies Spatiotemporal Developmental Dynamics of Chromosome Organization. (2019)
  • 著者名/発表者名: Miura H, Takahashi S, Poonperm R, Tanigawa A, Takebayashi S I, and Hiratani I.
  • 雑誌名: Nature Genetics 巻: 51 号: 9 ページ: 1356-1368
  • DOI: 10.1038/s41588-019-0474-z
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Mapping mammalian replication domains using the ion torrent semiconductor sequencing platform (2018)
  • 著者名/発表者名: Takebayashi Shin-ichiro、Ogata Shin、Ogata Masato、Okumura Katsuzumi
  • 雑誌名: Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry 巻: 82 号: 12 ページ: 2098-2100
  • DOI: 10.1080/09168451.2018.1515617
  • 査読あり
• [雑誌論文] Correlation between Histone Acetylation and Expression of Notch1 in Human Lung Carcinoma and Its Possible Role in Combined Small Cell Lung Carcinoma. (2017)
  • 著者名/発表者名: Hassan, W., Takebayashi, S. I., Abdalla, M. O., Fujino, K., Kudoh, S., Motooka, Y., Sato, Y., Naito, Y., Higaki, K., Wakimoto, J., Okada, S., Nakao, M., Ishikawa, Y., and Ito, T.
  • 雑誌名: Lab. Invest. 巻: 印刷中 号: 8 ページ: 913-921
  • DOI: 10.1038/labinvest.2017.36
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Anatomy of Mammalian Replication Domains. (2017)
  • 著者名/発表者名: Takebayashi, S., Ogata, M., and Okumura, K.
  • 雑誌名: Genes (Basel) 巻: 8 号: 4 ページ: 110-110
  • DOI: 10.3390/genes8040110
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Spontaneous chondroma formation in CD2-Cre-driven Erk-deficient mice (2017)
  • 著者名/発表者名: Shiokawa Moe、Lu Xiuyuan、Miyake Yasunobu、Ishikawa Eri、Pages Gilles、Pouyssegur Jacques、Ogata Masato、Yamasaki Sho
  • 雑誌名: International Immunology 巻: 29 号: 10 ページ: 479-485
  • DOI: 10.1093/intimm/dxx056
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] The role of metabolic activity of senescent cells in controlling cytokine gene expression (2018)
  • 著者名/発表者名: Shin-ichiro Takebayashi, Sadatsugu Ookuma, and Masato Ogata
  • 学会等名: 第47回日本免疫学会学術集会
• [学会発表] 哺乳類染色体複製ドメイン構造を単一細胞レベルで解析できるscRepli-seq法の開発 (2017)
  • 著者名/発表者名: 竹林慎一郎、柴田隆豊、高橋沙央里、三浦尚、平谷伊智朗、奥村克純、緒方正人
  • 学会等名: 2017年度生命科学系学会合同年次大会
• [学会発表] Mapping replication domains genome-wide in single mammalian cells (2017)
  • 著者名/発表者名: Shin-ichiro Takebayashi, Takahiro Shibata, Saori Takahashi, Hisashi Miura, Ichiro Hiratani, Katsuzumi Okumura, Masato Ogata
  • 学会等名: Gordon Research Conference