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エピゲノム制御に着目したサルコペニア肥満発症機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 21K11692
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59040:栄養学および健康科学関連
研究機関東北大学

研究代表者

伊藤 亮  東北大学, 医学系研究科, 助教 (80733815)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023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: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワードエピゲノム / エネルギー代謝 / 脂肪 / サルコペニア肥満 / 代謝 / 骨格筋 / 血管内皮 / 脂肪組織
研究開始時の研究の概要

超高齢社会を迎え、肥満やサルコペニアといった加齢に伴う疾患の発症メカニズムの解明は重要な命題である。出生から発症までの期間が長いため、発症機構については不明な点が多いが、その個人が経験してきた栄養環境の影響が大きいと考えられている。エピゲノムはDNAやヒストンに化学修飾を付加する遺伝情報であり、外部環境を細胞に記憶させる遺伝子発現制御機構である。本研究では、ヒストン脱メチル化によるエピゲノム制御に着目し、脂肪-血管-骨格筋の組織間相互作用におけるエネルギー代謝環境とその破綻によるサルコペニア肥満発症機構の解明を目指す。

研究成果の概要

生活習慣病やサルコペニア肥満などの加齢疾患の発症には食生活などの生活環境、栄養環境が大きく関与していると考えられる。エピゲノムは、DNAやヒストンに化学修飾が付加される後天的な遺伝子修飾で、細胞レベルの記憶を形成することができる。食生活のような栄養環境がどのようにしてエピゲノム記憶へと変換され、加齢疾患にどのような影響を及ぼすのかは未だに解明されていなかった。本研究では環境や栄養をエピゲノムへと伝えるシグナル感知エピゲノム酵素であるJMJD1Aが脂肪組織のエネルギー代謝を調節し、サルコペニア肥満などの発症を防いで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

サルコペニア肥満などの加齢に伴う生活習慣病の発症機序は理解が進んでおらず、環境変化に適応するエピゲノム調節によるサルコペニア肥満発症の分子基盤解明は学術的意義が高い。JMJD1Aの機能不全によりサルコペニア肥満が惹起されることから、JMJD1Aのヒストン脱メチル化活性を高めることが高齢者の加齢疾患発症を予防することに繋がる可能性が予想され、本研究は社会問題化しているサルコペニア肥満予防研究に貢献できると考えられる。

報告書

(3件)
  • 2023 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2022 2021 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (6件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] MYPT1-PP1β phosphatase negatively regulates both chromatin landscape and co-activator recruitment for beige adipogenesis2022

    • 著者名/発表者名
      Takahashi H, Yang G, Yoneshiro T, Abe Y, Ito R, Yang C, et al.
    • 雑誌名

      Nat Commun

      巻: 13 号: 1 ページ: 5715-5715

    • DOI

      10.1038/s41467-022-33363-0

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Spatiotemporal dynamics of SETD5-containing NCoR-HDAC3 complex determines enhancer activation for adipogenesis2021

    • 著者名/発表者名
      Matsumura Y, Ito R, Yajima A, Yamaguchi R, Tanaka T, Kawamura T, Magoori K, Abe Y, Uchida A, Yoneshiro T, Hirakawa H, Zhang J, Arai M, Yang C, Yang G, Takahashi H, Fujihashi H, Nakaki R, Yamamoto S, Ota S, Tsutsumi S, Inoue SI, Kimura H, Wada Y, Kodama T, Inagaki T, Osborne TF, Aburatani H, Node K, Sakai J.
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 12 号: 1 ページ: 7045-7045

    • DOI

      10.1038/s41467-021-27321-5

    • 関連する報告書
      2021 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] Signal sensing histone demethylase regulates a concerted thermogenic response in brown adipose tissue and subcutaneous white adipose tissue in animals2022

    • 著者名/発表者名
      伊藤亮、謝詩雨、ミャグマルトゥメンジャルガル、楊超然、高橋宙大、米代武、松村欣宏、酒井寿郎
    • 学会等名
      第65回日本糖尿病学会年次学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Different role of signal sensing histone demethylase JMJD1A for adaptive thermogenesis in brown adipose tissue and subcutaneous white adipose tissue in animals2022

    • 著者名/発表者名
      伊藤亮、謝詩雨、ミャグマルトゥメンジャルガル、楊超然、高橋宙大、米代武、松村欣宏、酒井寿郎
    • 学会等名
      第95回内分泌学会学術総会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Histone demethylation activity of JMJD1A is required for mitochondrial biogenesis and adaptive thermogenesis.2022

    • 著者名/発表者名
      謝詩雨、伊藤亮、ミャグマルトゥメンジャルガル、楊超然、高橋宙大、米代武、松村欣宏、酒井寿郎
    • 学会等名
      第95回 日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] SETD5-NCoR-HDAC3 複合体による時空間特異的なエンハンサー活性調節による脂肪細胞分化機構の解明2022

    • 著者名/発表者名
      伊藤亮, 松村欣宏, 矢島あゆむ, 山口玲, 田中十志也, 川村猛, 馬郡健太, 阿部陽平, 内田あおい, 米代武司, 張吉, 荒井誠, 楊超然, 楊歌, 高橋宙大, 堤修一, 稲垣毅, 油谷浩幸, 野出孝一, 酒井寿郎
    • 学会等名
      第25回アディポサイエンスシンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 褐色脂肪組織と白色脂肪組織で異なるヒストン脱メチル化酵素JMJD1Aの寒冷適応に対する役割2022

    • 著者名/発表者名
      伊藤亮、謝詩雨、ミャグマルトゥメンジャルガル、米代武司、松村欣宏、酒井寿郎
    • 学会等名
      第99回日本生理学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] ヒストン脱メチル化酵素JMJD1Aの酵素活性は褐色脂肪組織の熱産生には不要であり白色脂肪組織における熱産生に必要である2021

    • 著者名/発表者名
      伊藤亮、謝詩雨、ミャグマルトゥメンジャルガル、米代武司、松村欣宏、酒井寿郎
    • 学会等名
      第44回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [備考] 体細胞の燃焼を制御する酵素の発見 -栄養のとりすぎによる肥満と耐糖能悪化の改善につながる成果-

    • URL

      https://www.tohoku.ac.jp/japanese/2022/10/press20221017-01-beige.html

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [備考] 脂肪細胞が「できる・できない」を決めるエピゲノムを解明

    • URL

      https://www.tohoku.ac.jp/japanese/2021/12/press20211203-01-epigenome.html

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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