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消化管バリアにおける極長鎖脂質の分布と機能の解明

研究課題

研究課題/領域番号 19K07060
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分47030:薬系衛生および生物化学関連
研究機関北海道大学

研究代表者

佐々 貴之  北海道大学, 薬学研究院, 准教授 (20342793)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワードセラミド / バリア機能 / 極長鎖脂肪酸 / 消化管 / 脂質 / バリア / ELOVL1 / 脂肪酸
研究開始時の研究の概要

脂質の三大機能として生体膜の形成、エネルギー源、脂質メディエーターとしての生理作用が知られている。申請者は極長鎖脂肪酸(炭素数が20より長い脂肪酸)からなる極長鎖脂質が体表、すなわち皮膚および涙液のバリア機能を担うことを明らかにし、脂質の第四の機能として「体表バリア」を提唱している。本研究は、体表よりも広い表面積を持ち外界と接する消化管のバリア機能における極長鎖脂質の役割を明らかにすることを目指す。マウスおよびヒトの消化管を構成する極長鎖脂質のプロファイルを質量分析法により明らかにし、脂肪酸伸長酵素ELOVL1の遺伝子改変マウスを用いて消化管バリア機能における極長鎖脂質の役割を明らかにする。

研究成果の概要

極長鎖脂質(20よりも長い炭素鎖をもつ脂質)は体表の透過性バリア形成に重要である。本研究は体表よりも広い表面積をもち,外界と接する消化管のバリア形成における極長鎖脂質の役割の解明を目的として行った。マウス消化管の脂質を質量分析法によって解析した結果,皮膚バリア形成に関わる極長鎖セラミドが口腔,食道,前胃に存在することを明らかにした。また,この極長鎖セラミドを減少させたマウスでは口腔バリア機能が低下している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

消化管は食事、喫煙、薬物などに由来する質・量共に多様な化学物質および体表とは異なる病原体や常在細菌に晒されている。本研究では表皮にのみ存在すると考えられていたタイプの極長鎖セラミドが表皮と同じ重層扁平上皮組織である口腔、食道、前胃に存在し、口腔バリア形成に重要であることを明らかにした。極長鎖セラミドは口腔バリア疾患と関連する可能性があり、診断や治療におけるターゲットとなりうることが示唆された。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (37件)

すべて 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 10件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (23件) (うち国際学会 4件、 招待講演 2件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] Demiroglu Bilim University/Istanbul University/Acibadem MAA University(トルコ)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [国際共同研究] Istanbul University/Acibadem University(トルコ)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Protein‐bound ceramide levels in the epidermis of transglutaminase 1‐deficient mice2021

    • 著者名/発表者名
      Sassa Takayuki、Imai Yasutomo、Kihara Akio、Yamanishi Kiyofumi
    • 雑誌名

      The Journal of Dermatology

      巻: 48 号: 11 ページ: 1799-1801

    • DOI

      10.1111/1346-8138.16113

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Impaired Skin Barrier Function Due to Reduced ω-O-Acylceramide Levels in a Mouse Model of Sjogren-Larsson Syndrome2021

    • 著者名/発表者名
      Nojiri Koki、Fudetani Shuhei、Arai Ayami、Kitamura Takuya、Sassa Takayuki、Kihara Akio
    • 雑誌名

      Molecular and Cellular Biology

      巻: 41 号: 10

    • DOI

      10.1128/mcb.00352-21

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Diverse meibum lipids produced by Awat1 and Awat2 are important for stabilizing tear film and protecting the ocular surface2021

    • 著者名/発表者名
      Sawai Megumi、Watanabe Keisuke、Tanaka Kana、Kinoshita Wataru、Otsuka Kento、Miyamoto Masatoshi、Sassa Takayuki、Kihara Akio
    • 雑誌名

      iScience

      巻: 24 号: 5 ページ: 102478-102478

    • DOI

      10.1016/j.isci.2021.102478

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Improvement of Evaporative Dry Eye With Meibomian Gland Dysfunction in Model Mice by Treatment With Ophthalmic Solution Containing Mineral Oil2021

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Keisuke、Yoshida Masataka、Okumura Takashi、Sassa Takayuki、Kihara Akio、Uchiyama Akira
    • 雑誌名

      Translational Vision Science & Technology

      巻: 10 号: 4 ページ: 21-21

    • DOI

      10.1167/tvst.10.4.21

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Comprehensive stratum corneum ceramide profiling reveals reduced acylceramides in ichthyosis patient with CERS3 mutations2021

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto Moe、Sassa Takayuki、Kyono Yuki、Uemura Hiroyasu、Kugo Masaaki、Hayashi Hideki、Imai Yasutomo、Yamanishi Kiyofumi、Kihara Akio
    • 雑誌名

      The Journal of Dermatology

      巻: 48 号: 4 ページ: 447-456

    • DOI

      10.1111/1346-8138.15725

    • NAID

      120007186306

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Production of branched-chain very-long-chain fatty acids by fatty acid elongases and their tissue distribution in mammals2021

    • 著者名/発表者名
      Tanno Honoka, Sassa Takayuki, Sawai Megumi, Kihara Akio
    • 雑誌名

      Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular and Cell Biology of Lipids

      巻: 1866 号: 1 ページ: 158842-158842

    • DOI

      10.1016/j.bbalip.2020.158842

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Lipid polarity gradient formed by ω-hydroxy lipids in tear film prevents dry eye disease2020

    • 著者名/発表者名
      Miyamoto Masatoshi、Sassa Takayuki、Sawai Megumi、Kihara Akio
    • 雑誌名

      eLife

      巻: 9

    • DOI

      10.7554/elife.53582

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Severe Skin Permeability Barrier Dysfunction in Knockout Mice Deficient in a Fatty Acid ω-Hydroxylase Crucial to Acylceramide Production2020

    • 著者名/発表者名
      Miyamoto Masatoshi、Itoh Narumi、Sawai Megumi、Sassa Takayuki、Kihara Akio
    • 雑誌名

      Journal of Investigative Dermatology

      巻: 140 号: 2 ページ: 319-326

    • DOI

      10.1016/j.jid.2019.07.689

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Novel biallelic FA2H mutations in a Japanese boy with fatty acid hydroxylase-associated neurodegeneration2020

    • 著者名/発表者名
      Kawaguchi Masahiro、Sassa Takayuki、Kidokoro Hiroyuki、Nakata Tomohiko、Kato Kohji、Muramatsu Hideki、Okuno Yusuke、Yamamoto Hiroyuki、Kaname Tadashi、Kihara Akio、Natsume Jun
    • 雑誌名

      Brain and Development

      巻: 42 号: 2 ページ: 217-221

    • DOI

      10.1016/j.braindev.2019.11.006

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Reduced chain length in myelin sphingolipids and poorer motor coordination in mice deficient in the fatty acid elongase Elovl12019

    • 著者名/発表者名
      Isokawa Masashi、Sassa Takayuki、Hattori Satoko、Miyakawa Tsuyoshi、Kihara Akio
    • 雑誌名

      FASEB BioAdvances

      巻: 1 号: 12 ページ: 747-759

    • DOI

      10.1096/fba.2019-00067

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] ELOVL4遺伝子変異による脳神経疾患SCA34およびISQMRの発症メカニズム解明2022

    • 著者名/発表者名
      田村優花, 佐々貴之, 木原章雄
    • 学会等名
      日本薬学会第142年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] アシルセラミド/結合型セラミドによる口腔粘膜上皮バリア形成2021

    • 著者名/発表者名
      佐々貴之, 木原章雄
    • 学会等名
      第94回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] アシルセラミド/結合型セラミドは口腔粘膜上皮の物質透過性バリア形成に関わる2021

    • 著者名/発表者名
      佐々貴之, 木原章雄
    • 学会等名
      第14回セラミド研究会学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 皮膚バリア脂質アシルセラミド/結合型セラミドの口腔および食道の粘膜上皮における存在と機能2021

    • 著者名/発表者名
      佐々貴之, 木原章雄
    • 学会等名
      第63回日本脂質生化学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] アシル基転移酵素 Awat1 および Awat2 が生み出すマイバム脂質多様性とドライアイ防止における役割2021

    • 著者名/発表者名
      澤井恵, 木下航, 大塚賢人, 宮本政宗, 佐々貴之, 木原章雄
    • 学会等名
      第63回日本脂質生化学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] マイバム脂質中のステロールエステルにおけるステロール多様性2021

    • 著者名/発表者名
      木下航, 佐々貴之, 木原章雄
    • 学会等名
      日本薬学会北海道支部148回例会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 新規ELOVL1変異を持つ魚鱗癬患者の角質層の包括的セラミドプロファイリング2020

    • 著者名/発表者名
      髙橋多衣子, 佐々貴之, 木原章雄
    • 学会等名
      第13回セラミド研究会学術集会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 魚鱗癬を引き起こすセラミド合成酵素CERS3変異の活性および角質層セラミド組成への影響2020

    • 著者名/発表者名
      山本萌恵, 佐々貴之, 京野由紀, 上村裕保, 久呉真章, 林秀樹, 今井康友, 山西清文, 木原章雄
    • 学会等名
      第93回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 極長鎖分岐鎖脂肪酸の伸長と代謝及び組織分布の解明2020

    • 著者名/発表者名
      丹野歩乃佳, 佐々貴之, 澤井恵, 木原章雄
    • 学会等名
      第19回次世代を担うファーマ・バイオフォーラム2020
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 魚鱗癬を引き起こすセラミド合成酵素CERS3変異の活性および角質層セラミド組成への影響2020

    • 著者名/発表者名
      山本萌恵, 佐々貴之, 木原章雄
    • 学会等名
      日本薬学会北海道支部147回例会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] アシル基転移酵素Awat1および2が生み出す多様なエステル分子種と涙液油層における役割2020

    • 著者名/発表者名
      澤井恵, 大塚賢人, 宮本政宗, 丹野歩乃佳, 佐々貴之, 木原章雄
    • 学会等名
      第62回日本脂質生化学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] ω水酸化脂質による涙液油層中の極性勾配形成がドライアイを防止する2020

    • 著者名/発表者名
      宮本政宗, 佐々貴之, 澤井恵, 木原章雄
    • 学会等名
      第62回日本脂質生化学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 極長鎖スフィンゴ脂質の短鎖化によるミエリン厚低下と協調運動障害2020

    • 著者名/発表者名
      佐々貴之, 磯川昌志, 服部聡子, 宮川剛, 木原章雄
    • 学会等名
      先端モデル動物支援プラットフォーム 成果発表会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] アシル基転移酵素Awat1および2が産生する多様なエステル分子種によるドライアイ防止2020

    • 著者名/発表者名
      澤井恵, 大塚賢人, 宮本政宗, 丹野歩乃佳, 佐々貴之, 木原章雄
    • 学会等名
      日本薬学会第140年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Acylceramide production and skin barrier formation by the fatty acid omega-hydroxylase CYP4F22/Cyp4f39.2019

    • 著者名/発表者名
      Itoh N, Ohno Y, Sassa T, Kihara A
    • 学会等名
      FEBS Special Meeting on Sphingolipid Biology
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 分岐鎖脂肪酸の伸長と組織分布の解明2019

    • 著者名/発表者名
      丹野歩乃佳, 佐々貴之, 木原章雄
    • 学会等名
      日本薬学会北海道支部146回例会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Very long-chain lipids produced by the fatty acid elongase ELOVL1 are important for myelin formation and motor coordination.2019

    • 著者名/発表者名
      Sassa T, Isokawa M, Kihara A
    • 学会等名
      60th International Conference on the Bioscience of Lipids
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Establishment of Sjogren-Larsson syndrome model mouse leading to elucidation of the skin pathogenesis mechanism.2019

    • 著者名/発表者名
      Nojiri K, Fudetani S, Sassa T, Kihara A
    • 学会等名
      60th International Conference on the Bioscience of Lipids
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 極長鎖脂質による体表バリアの形成2019

    • 著者名/発表者名
      佐々貴之, 木原章雄
    • 学会等名
      第61回日本脂質生化学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] シェーグレン・ラルソン症候群皮膚病態モデルマウスの確立と病態発症機構の解明2019

    • 著者名/発表者名
      野尻光希, 筆谷周平, 佐々貴之, 木原章雄
    • 学会等名
      第61回日本脂質生化学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Decreases in chain lengths and level of myelin sphingolipids are associated with hypomyelination and deficient motor coordination in mice lacking fatty acid elongase ELOVL1.2019

    • 著者名/発表者名
      Sassa T, Isokawa M, Kihara A
    • 学会等名
      第42回日本神経科学大会・第62回日本神経化学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 分岐鎖脂肪酸の伸長酵素および組織分布の解明2019

    • 著者名/発表者名
      丹野歩乃佳, 佐々貴之, 木原章雄
    • 学会等名
      第92回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Very-long-chain lipids function as barrier lipids.2019

    • 著者名/発表者名
      Sassa T
    • 学会等名
      The 10th Annual Congress of Pan Asian-Pacific Skin Barrier Research Society
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [備考] 北海道大学大学院薬学研究院生化学研究室HP

    • URL

      http://www.pharm.hokudai.ac.jp/seika/index.html

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [備考] 北海道大学大学院薬学研究院 創薬科学部門 生体機能科学分野 生化学研究室

    • URL

      http://www.pharm.hokudai.ac.jp/seika/index.html

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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