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脂肪酸組成制御による神経新生の分子基盤解明と健康な脳の発達・維持への応用

研究課題

研究課題/領域番号 20K19669
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分59040:栄養学および健康科学関連
研究機関筑波大学

研究代表者

大野 博  筑波大学, 医学医療系, 助教 (20847909)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2021年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2020年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワード脂肪酸 / スフィンゴ脂質 / 神経幹細胞 / 脳 / マイクロドメイン / 脂質ラフト
研究開始時の研究の概要

Elovl6は脂肪酸の炭素鎖長をC16からC18へ伸長する酵素である。脳特異的Elovl6欠損マウスでは神経新生の低下と記憶・学習障害が認められる。また、神経幹細胞培養では、Elovl6の欠損により神経幹細胞の自己複製能の低下が認めらる。そこで、本研究では、Elovl6による神経幹細胞の自己複製能の制御に重要な脂質およびその構成脂肪酸分子種をリピドミクス解析により特定し、その分子メカニズムを解明する。さらに、特定した脂質分子をElovl6欠損マウス、老化マウスやアルツハイマー病モデルマウスへ投与して神経新生の回復が認められるかを検討する。

研究成果の概要

本課題では、中枢神経特異的Elovl6欠損(BKO)マウスて認められる神経新生の低下メカニズムを分子レベルで明らかにすることを目的とした。神経幹細胞を対象に脂質メタボローム解析をおこなったところ、BKO由来の神経幹細胞では、細胞膜におけるナノドメインの構成に重要な脂質が大きく変動しており、特定の脂質分子種の阻害剤により自己複製能が回復した。またナノドメインの分画を評価したところ、BKO由来の神経幹細胞ではナノドメインの分画が変化しており、脂質分子種の阻害剤により分画が正常化した。したがって、Elovl6は細胞膜のナノドメインの構成を制御することでシグナル伝達の再構成を担う可能性が示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

認知機能の低下は現代社会における大きな問題の1つである。本研究において神経新生の制御メカニズムを分子レベルで明らかにすることは、認知機能の低下に対する脂質の質の重要性を明らかにしたという点で意義がある。さらに、脂肪酸組成の制御による認知機能維持機構の解明は、これまで特定の神経やその受容体を標的とした精神・神経疾患の治療とは大きく異なり、より広範で副作用の少ない新規治療法の開発に貢献できる可能性が示唆される。

報告書

(3件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2022 2021 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 3件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Morphological and functional adaptation of pancreatic islet blood vessels to insulin resistance is impaired in diabetic db/db mice2022

    • 著者名/発表者名
      Okajima Yuka、Matsuzaka Takashi、Miyazaki Shun、Motomura Kaori、Ohno Hiroshi、Sharma Rahul、Shimura Takuya、Istiqamah Nurani、Han Song-iee、Mizunoe Yuhei、Osaki Yoshinori、Iwasaki Hitoshi、Yatoh Shigeru、Suzuki Hiroaki、Sone Hirohito、Miyamoto Takafumi、Aita Yuichi、Takeuchi Yoshinori、Sekiya Motohiro、Shimano Hitoshi
    • 雑誌名

      Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular Basis of Disease

      巻: 1868 号: 4 ページ: 166339-166339

    • DOI

      10.1016/j.bbadis.2022.166339

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Starvation‐induced transcription factor CREBH negatively governs body growth by controlling GH signaling2021

    • 著者名/発表者名
      Nakagawa Yoshimi、Kumagai Kae、Han Song‐iee、Mizunoe Yuhei、Araki Masaya、Mizuno Seiya、Ohno Hiroshi、Matsuo Kazuya、Yamada Yasunari、Kim Jun‐dal、Miyamoto Takafumi、Sekiya Motohiro、Konishi Morichika、Itoh Nobuyuki、Matsuzaka Takashi、Takahashi Satoru、Sone Hirohito、Shimano Hitoshi
    • 雑誌名

      The FASEB Journal

      巻: 35 号: 6 ページ: 21663-21663

    • DOI

      10.1096/fj.202002784rr

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Enterohepatic Transcription Factor CREB3L3 Protects Atherosclerosis via SREBP Competitive Inhibition2021

    • 著者名/発表者名
      Nakagawa Yoshimi、Wang Yunong、Han Song-iee、Okuda Kanako、Oishi Asayo、Yagishita Yuka、Kumagai Kae、Ohno Hiroshi、Osaki Yoshinori、Mizunoe Yuhei、Araki Masaya、Murayama Yuki、Iwasaki Hitoshi、Konishi Morichika、Itoh Nobuyuki、Matsuzaka Takashi、Sone Hirohito、Yamada Nobuhiro、Shimano Hitoshi
    • 雑誌名

      Cellular and Molecular Gastroenterology and Hepatology

      巻: 11 号: 4 ページ: 949-971

    • DOI

      10.1016/j.jcmgh.2020.11.004

    • NAID

      120006939158

    • 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 / 国際共著
  • [学会発表] 脂肪酸伸長酵素Elovl6による 神経幹細胞の自己複製能制御機構解明2021

    • 著者名/発表者名
      大野博、松坂賢、本村香織、志村拓哉、水之江雄平、宮本崇史、関谷元博、中川嘉、林昭夫、島野仁
    • 学会等名
      第94回日本生化学大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [備考] 筑波大学 内分泌代謝・糖尿病内科

    • URL

      https://www.u-tsukuba-endocrinology.jp/

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実施状況報告書
  • [備考] 筑波大学 脂質生物学/代謝学/内分泌学

    • URL

      https://sites.google.com/view/matsuzakalab-tsukuba/home

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2023-01-30  

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