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血中アルギナーゼの局在と由来に着目したNAFLDにおける動脈硬化の機序の解明

研究課題

研究課題/領域番号 20K17067
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分53010:消化器内科学関連
研究機関産業医科大学 (2024)
高知大学 (2020-2021)

研究代表者

荻野 学芳  産業医科大学, 医学部, 助教 (70614204)

研究期間 (年度) 2024-01-17 – 2027-03-31
研究課題ステータス 交付 (2024年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワードアルギナーゼ / 細胞外小胞 / 脂肪性肝疾患 / バイオマーカー / エクソソーム / 動脈硬化
研究開始時の研究の概要

非アルコール性脂肪性肝疾患(NAFLD)の最大死因は、動脈硬化の進展による心血管病であるが、肝臓を介した機序は不明である。我々は、NAFLDモデルのマウスにおいて、動脈硬化の要因とされる血中アルギナーゼの活性上昇が、肝細胞から血中へ分泌されるエクソソーム内のアルギナーゼ1の上昇に依存することを発見した。本研究では、肝細胞由来のエクソソーム内のアルギナーゼ1が上昇する機序について詳しく追求することで、NAFLDの動脈硬化に対する新たな治療方法を見出すことを目的としている。

研究実績の概要

以前より高脂肪食食餌による脂肪肝モデルマウスの血中において、動脈硬化を促進するとされる血中一酸化窒素の低下が起きていること、アルギナーゼ1の上昇によるアルギニンの低下が原因であることを見出していた。このアルギナーゼ1の上昇はALTなどの肝酵素逸脱酵素とは相関しなかったことから、肝障害による逸脱ではなくエクソソームとして分泌されている可能性を仮説した。この方向性で解析を進めた結果、脂肪肝モデルマウスでは、エクソソームに含まれるアルギナーゼ1が、血糖に依存して肝臓から分泌されている可能性を見出した。この内容がLife Sciences 誌(IF3.6程度)にアクセプトされた。
健常成人および糖代謝異常の患者血清を用いたpopulation studyについては、現在は血中エクソソームを抽出する前の段階で、臨床データとアルギナーゼとの関連性について解析中である。
ヒトの血中アルギナーゼの由来に関する研究については、mRNAレベルでの解析を開始した。アルギナーゼ1は血液型と肝臓型の2つのアロザイムがあり、mRNAの時点で長さが違う。基本的には血球成分から作られるアルギナーゼ1のmRNAは血液型とされている。アルギナーゼによる全身のアミノ酸代謝は肝臓が担当していることと、高脂肪食食餌マウスの実験結果から、肝臓がアルギナーゼ1の分泌臓器の第一候補であると考えられる。しかし他施設からの報告では、網赤血球の段階で作られるアルギナーゼ1が赤血球から分泌されており、それが血中アルギナーゼを構成するという報告もある。よって肝臓以外の候補も念頭に、血中アルギナーゼの由来を調べる必要がある。そこで血液をpolymorphoprepおよびlymphoprepで血球分離して、各成分のmRNAが血球型か肝型かをPCRでの解析を開始した。

報告書

(2件)
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (3件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (1件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Possible contribution of hepatocyte secretion to the elevation of plasma exosomal arginase-1 in high-fat diet-fed mice2021

    • 著者名/発表者名
      Noriyoshi Ogino, Hidekazu Takahashi, Kenjiro Nagaoka, Yuki Harada, Masayuki Kubo, Koichiro Miyagawa, Masashi Kusanaga, Shinji Oe, Yuichi Honma, Masaru Harada, Masamitsu Eitoku, Narufumi Suganuma, Keiki Ogino
    • 雑誌名

      Life Sciences

      巻: 278 ページ: 119588-119588

    • DOI

      10.1016/j.lfs.2021.119588

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Plasma Arginase-1 Level Is Associated with the Mental Status of Outpatients with Chronic Liver Disease.2021

    • 著者名/発表者名
      Ogino N, Ikeda F, Namba S, Ohkubo S, Nishimura T, Okada H, Hirohata S, Suganuma N, Ogino K.
    • 雑誌名

      Diagnostics

      巻: 11 号: 2 ページ: 317-317

    • DOI

      10.3390/diagnostics11020317

    • 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
  • [学会発表] HIGH GLUCOSE INDUCED SECRETION OF ARGINASE-1 FROM HEPATOCYTE AS AN EXOSOMAL PROTEIN IN A MICE MODEL OF NON-ALCOHOLIC FATTY LIVER DISEASE (NAFLD)2020

    • 著者名/発表者名
      Noriyoshi Ogino, Hidekazu Takahashi, Koichiro Miyagawa, Shinji Oe, Masashi Kusanaga, Yuichi Honma, Masaru Harada, Narufumi Suganuma and Keiki Ogino.
    • 学会等名
      AASLD The Liver Meeting Digital Experience
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会

URL: 

公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-06-24  

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