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オートファジー活性のin vivoイメージング法の確立と新規バイオマーカーの探索

研究課題

研究課題/領域番号 20K19675
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
研究機関京都府立大学 (2021)
徳島大学 (2020)

研究代表者

大西 康太  京都府立大学, 生命環境科学研究科, 講師 (80723816)

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: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2020年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワードオートファジー / in vivoイメージング / 遺伝子プローブ / 近赤外蛍光イメージング / AAVベクター / In vivo活性評価系 / バイオプローブ / 近赤外蛍光 / イメージング / バイオマーカー
研究開始時の研究の概要

超高齢社会である我が国では予防医学の発展が求められており、日常的に摂取する食品の機能性に期待が寄せられている。オートファジーは、老化やそれに伴う幅広い疾病に対する有力な予防戦略として注目される一方、生体における活性強度を評価する手段に乏しいために、その応用研究が遅れている。
本研究では、マウス諸臓器におけるオートファジー活性をモニターするための新規ライブイメージング法を確立し、様々な食生活条件における本活性の変動について明らかにする。さらに、研究成果の社会実装を見据え、マウスの生体試料を分析することで、ヒトのオートファジー活性の評価に応用可能な新規バイオマーカーを同定する。

研究成果の概要

オートファジーを適切に活性化できれば、ヒトの健康寿命延伸戦略となり得る。本研究では、動物個体レベルに応用可能な本活性の定量評価法の確立を目的とした。
AAV-2/9ベクターを用い、新規遺伝子プローブ「miRFP720-LC3-miRFP670-FLAGx3」をマウス生体で発現させた。肝臓組織におけるプローブタンパク質の発現を確認した後、マウスを短期麻酔下でIVISに供し、生体外部から非侵襲的にプローブ由来の近赤外蛍光を定量検出した。陽性/陰性対照としてオートファジー誘導/阻害剤を腹腔内投与したマウスをイメージングしたが、本対照実験において想定される蛍光強度の増減を確認できなかった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

オートファジーは細胞内に生じた異常分子に対する分解機構であり、その機能不全が様々な難治性疾患(がん・神経変性疾患・糖尿病など)の発症要因となる可能性が示されている。本機構を適切に活性化できれば、ヒトの健康寿命の延伸に寄与する新しい疾病予防戦略となり得るが、実験動物やヒト試験に応用可能な簡便・精確な活性評価法は確立されておらず、本機構を作用標的とした薬剤や機能性食品の研究開発は遅れている。
本研究では動物個体レベルのオートファジー活性を定量評価する新規手法を確立できなかったが、構築した遺伝子プローブの課題点が明らかとなったため、今後、改良遺伝子プローブを用いた活性評価系の構築が期待される。

報告書

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

    (13件)

すべて 2021 2020 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (8件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Isorhamnetin, a 3’-methoxylated flavonol, enhances the lysosomal proteolysis in J774.1 murine macrophages in a TFEB-independent manner.2020

    • 著者名/発表者名
      Sakai Maiko、Ohnishi Kohta、Masuda Masashi、Ohminami Hirokazu、Yamanaka-Okumura Hisami、Hara Taichi、Taketani Yutaka
    • 雑誌名

      Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry

      巻: 84 号: 6 ページ: 1221-1231

    • DOI

      10.1080/09168451.2020.1727309

    • NAID

      130008108983

    • 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] Identification of Dietary Phytochemicals Capable of Enhancing the Autophagy Flux in HeLa and Caco-2 Human Cell Lines2020

    • 著者名/発表者名
      Ohnishi Kohta、Yano Satoshi、Fujimoto Moe、Sakai Maiko、Harumoto Erika、Furuichi Airi、Masuda Masashi、Ohminami Hirokazu、Yamanaka-Okumura Hisami、Hara Taichi、Taketani Yutaka
    • 雑誌名

      Antioxidants

      巻: 9 号: 12 ページ: 1193-1193

    • DOI

      10.3390/antiox9121193

    • NAID

      120007042435

    • 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] イソラムネチンは J774.1 マウスマクロファージ様細胞株において TFEB 非依存的にリソソームのタンパク質分解を促進する2020

    • 著者名/発表者名
      坂井 麻衣子,大西 康太,増田 真志,大南 博和,奥村 仙示,原 太一,竹谷 豊
    • 雑誌名

      ビタミン

      巻: 94 ページ: 524-527

    • NAID

      130008108983

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] ユコウ果皮に含まれるポリメトキシフラボノイド類の抗真菌活性の検討2021

    • 著者名/発表者名
      佐藤 萌,大西 康太,新居 美香,黒田 雅士,堤 理恵,阪上 浩
    • 学会等名
      日本農芸化学会2021年度大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 異常タンパク質分解系を亢進する食品成分の探索とその作用機序解析2021

    • 著者名/発表者名
      大西 康太,坂井 麻衣子,藤元 萌,春本 恵里花,古市 愛莉,増田 真志,大南 博和,奥村 仙示,板倉 英祐,原 太一,米村 重信,竹谷 豊
    • 学会等名
      第262回徳島医学会学術集会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 近赤外蛍光イメージングを用いたin vivoオートファジー活性評価法の構築2020

    • 著者名/発表者名
      福田 哲平, 大西 康太, 増田 真志, 松崎 泰教, 今野 歩, 藤元 萌, 大西 愛花, 坂井 麻衣子, 大南 博和, 奥村 仙示, 原 太一, 平井 宏和, 竹谷 豊
    • 学会等名
      日本農芸化学会2020年度大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 食品による栄養飢餓非依存性オートファジーの分子機構の解明2020

    • 著者名/発表者名
      山越 正汰, 坂井 麻衣子, 藤元 萌, 大西 康太, 原 太一
    • 学会等名
      日本農芸化学会2020年度大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 栄養素応答シグナルmTORC2を介したリソソーム活性制御機構の解明2020

    • 著者名/発表者名
      坂井 麻衣子, 大西 康太, 増田 真志, 大南 博和, 奥村 仙示, 原 太一, 竹谷 豊
    • 学会等名
      第74回日本栄養・食糧学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 新規機能性食品によるmTORC1シグナルに依存しないオートファジーの活性化機構と作用成分2020

    • 著者名/発表者名
      矢野 敏史, 山越 正汰, 太田 智絵, 宇都 拓洋, 坂井 麻衣子, 大西 康太, 原 太一
    • 学会等名
      第74回日本栄養・食糧学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Mφ における異常タンパク質分解を促進するイソラムネチンの作用機序解析2020

    • 著者名/発表者名
      坂井 麻衣子,大西 康太,増田 真志,大南 博和,奥村 仙示,板倉 英祐,原 太一,竹谷 豊
    • 学会等名
      日本農芸化学会2020年度 中四国支部大会 (第57回講演会)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] イソラムネチンによるエンドソーム成熟過程の亢進を介した異常分子除去作用2020

    • 著者名/発表者名
      坂井 麻衣子,大西 康太,春本 恵里花,増田 真志,大南 博和,奥村 仙示,板倉 英祐,原 太一,竹谷 豊
    • 学会等名
      2020年度日本フードファクター学会・日本農芸化学会西日本支部合同大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [図書] “食”とオートファジー(食と健康を結ぶメディカルサイエンス)2020

    • 著者名/発表者名
      大西 康太(内田 浩二 編)
    • 総ページ数
      5
    • 出版者
      羊土社
    • ISBN
      9784758103879
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [備考] 徳島大学 / 教育研究者総覧

    • URL

      http://pub2.db.tokushima-u.ac.jp/ERD/person/321990/work-ja.html

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2020-04-28   更新日: 2023-01-30  

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