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酸化コレステロールによる生体膜脂質組成の調節を介した代謝性疾患増悪のメカニズム

研究課題

研究課題/領域番号 21K17680
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
研究機関東北大学

研究代表者

有澤 琴子  東北大学, 薬学研究科, 助教 (00813122)

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
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2023年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2022年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワード酸化コレステロール / フェロトーシス / 酸化ストレス / 飽和脂肪酸 / 鉄 / 脂肪酸 / NASH / 糖尿病 / 脂質 / 生体膜
研究開始時の研究の概要

動物性食品や加工食品に多く含まれる酸化コレステロールは、2型糖尿病やNASHなどの病態において体内への蓄積が見られることから、近年、疾患との関連が示唆されている。酸化コレステロールは、細胞内のコレステロール合成や脂肪酸合成などの脂質代謝に影響を与えることが知られている。しかし、酸化コレステロールにより脂質代謝が変化した結果「生体膜の脂質プロファイル」も変化するのか、またその生体膜脂質の変化が、生体内ストレスの増悪と関連するのかについてはほとんど検討されていない。本研究では、酸化コレステロールによる「生体膜脂質を介した」新たな疾患の発症調節機構の解明を試みる。

研究成果の概要

近年、世界的に動物性食品や加工食品の摂取量の増加が見られ、これらの食品に含まれる酸化コレステロールは、2型糖尿病やNASHなどの疾患との関連が示唆されている。しかし、酸化コレステロールによる細胞毒性の詳細は明らかではない。本研究では、鉄依存的な細胞死であり近年NASHなどとの関連が示唆されているフェロトーシスにおける酸化コレステロールの関与を検討した。Erastinによるフェロトーシス誘導時に、7αヒドロキシコレステロールが特異的に増加することが明らかになり、この産生酵素であるCYP7A1の遺伝子抑制によりフェロトーシス耐性を持つことが明らかになった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

鉄は生体の様々な生理機能に不可欠な必須微量ミネラルである一方、鉄代謝異常は多様な疾患と密接に関係する。鉄の異常な蓄積はフェントン反応によりフリーラジカルを生成し、脂質過酸化を伴う鉄依存的な細胞死である「フェロトーシス」を引き起こすことも近年明らかになってきた。細胞膜構成脂質であるコレステロールも酸化されるが、フェロトーシス誘導時の酸化コレステロール動態はあまり解明されていなかった。本研究において、フェロトーシス誘導初期にはコレステロールの酸化酵素CYP7A1が増加し、この酵素の抑制がフェロトーシス耐性につながることが示された。本知見は、フェロトーシスを標的とした創薬などへの展開が期待できる。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   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

    (12件)

すべて 2024 2023 2022

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] GPER/PKA-Dependent Enhancement of Hormone-Sensitive Lipase Phosphorylation in 3T3-L1 Adipocytes by Piceatannol2023

    • 著者名/発表者名
      Arisawa Kotoko、Matsuoka Ayumi、Ozawa Natsuki、Ishikawa Tomoko、Ichi Ikuyo、Fujiwara Yoko
    • 雑誌名

      Nutrients

      巻: 16 号: 1 ページ: 38-38

    • DOI

      10.3390/nu16010038

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 必須微量元素セレン研究の最前線2023

    • 著者名/発表者名
      有澤 琴子、外山 喬士、斎藤 芳郎
    • 雑誌名

      ファルマシア

      巻: 59 号: 3 ページ: 179-184

    • DOI

      10.14894/faruawpsj.59.3_179

    • ISSN
      0014-8601, 2189-7026
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 鉄依存的な脂質酸化を伴う細胞死フェロトーシスに対するセレン・ビタミンEの作用 : 新たなプログラム細胞死フェロトーシスのメカニズム2022

    • 著者名/発表者名
      有澤 琴子、斎藤 芳郎
    • 雑誌名

      化学と生物

      巻: 60 ページ: 573-580

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] ビタミンEによるリソソームを介した鉄代謝制御とフェロトーシスの関連2024

    • 著者名/発表者名
      有澤琴子、斎藤芳郎
    • 学会等名
      第33回ビタミンE 研究会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Gタンパク質共役エストロゲン受容体の活性化を介したピセアタンノールの抗肥満効果2024

    • 著者名/発表者名
      有澤琴子、松岡愛弓、小澤菜月、市育代、藤原葉子
    • 学会等名
      2024年度日本農芸化学会東京大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] フェロトーシスにおける脂質酸化過程と細胞内局在の解析2023

    • 著者名/発表者名
      秋場 湧太、金子 尚志、有澤 琴子、斎藤 芳郎
    • 学会等名
      酸化脂質研究会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] フェロトーシスで誘導される脂質酸化メカニズムと細胞小器官局在性2023

    • 著者名/発表者名
      秋場 湧太、金子 尚志、有澤 琴子、斎藤 芳郎
    • 学会等名
      第65回日本脂質生化学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] フェロトーシスにおける脂質酸化過程とCYP7A1の役割2023

    • 著者名/発表者名
      秋場 湧太、金子 尚志、有澤 琴子、外山 喬士、斎藤 芳郎
    • 学会等名
      第一回生体金属討論会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] フェロトーシスにおける脂質酸化プロセスとCYP7A1の役割2023

    • 著者名/発表者名
      秋場 湧太、金子 尚志、有澤 琴子、斎藤 芳郎
    • 学会等名
      第22回次世代を担う若手のためのファーマ・バイオフォーラム2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Vitamin E increases lysosomal Fe2+ concentrations despite preventing lipid peroxidation in hepatocytes2022

    • 著者名/発表者名
      Kotoko Arisawa, Moeka Natori, Yoshiro Saito
    • 学会等名
      Iron, Reactive Oxygen Species & Ferroptosis in Life, Death & Diseasec
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Vitamin E increases lysosomal Fe (II) production in hepatocytes despite being protective against ferroptosis2022

    • 著者名/発表者名
      Kotoko Arisawa, Moeka Natori, Yoshiro Saito
    • 学会等名
      The 8th International Symposium on Metallomics(ISM-8)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] フェロトーシスで惹起される脂質酸化メカニズムの解析2022

    • 著者名/発表者名
      秋場 湧太、金子 尚志、有澤 琴子、斎藤 芳郎
    • 学会等名
      第61回日本薬学会東北支部会
    • 関連する報告書
      2022 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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