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環境化学物質の曝露による母体血ミトコンドリアDNA量の変化と次世代への影響

研究課題

研究課題/領域番号 21K17891
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分63030:化学物質影響関連
研究機関北海道大学

研究代表者

福永 久典  北海道大学, 保健科学研究院, 准教授 (50781267)

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
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2023年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワードミトコンドリア / ミトコンドリアDNA / DNAコピー数 / DOHaD / 出生コホート / 次世代影響 / 環境化学物質 / 母系遺伝 / 胎児期病態発症起源説
研究開始時の研究の概要

細胞内小器官ミトコンドリアは独自のゲノム(mtDNA)を有しており、ヒトの場合、16569塩基対の環状多コピーゲノムとして1細胞当たり数十から数千のコピーが存在し、母系遺伝する。母体の妊娠前あるいは胎児期の環境化学物質の曝露状況が、その後の先天異常、体格、神経発達などに影響するメカニズムを明らかにするため、本研究ではこのmtDNAコピー数に着目し、環境化学物質の曝露に伴う妊婦の血球細胞mtDNA量的変化と次世代への影響について検討を行う。

研究成果の概要

ミトコンドリアは独自の環状マルチコピーゲノム(mtDNA)を持っているが、このmtDNAコピー数(mtDNAcn)の全生涯、特に周産期における生理的・病理的意義は十分に明らかにされていない。本研究では、化学物質曝露などを含めた妊娠中環境による母体血mtDNA量的変化が、児の生後発達にどのような影響を及ぼすのかを解析するため、祖父母、両親、新生児の三世代149家族、合計1,041名の末梢血・臍帯血中のmtDNAcnを測定、解析した。しかし、妊婦の喫煙歴、受動喫煙歴などの環境要因と、母児mtDNA copy number、出生アウトカムとの相関はみられなかった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

我々の知る限り、本研究は、mtDNAコピー数の遺伝的相関の解明のために、三世代家族1000人以上の臍帯血・末梢血mtDNAコピー数を測定した初めての分子疫学研究である。妊娠中の化学物質曝露影響は明らかにできなかったものの、周産期における母児のmtDNAコピー数が新生児アウトカムと相関しており、妊娠時の母親の生活習慣への介入、とくに葉酸摂取によってmtDNAコピー数と新生児アウトカムを修正できる可能性を明らかにすることができた。これらは周産期医療における精密医療への新しいアプローチを示唆する成果といえる。

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

    (2件)

すべて 2023 2021

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 2件)

  • [雑誌論文] Mitochondrial DNA copy number variation across three generations: a possible biomarker for assessing perinatal outcomes2023

    • 著者名/発表者名
      Fukunaga Hisanori、Ikeda Atsuko
    • 雑誌名

      Human Genomics

      巻: 17 号: 1 ページ: 113-113

    • DOI

      10.1186/s40246-023-00567-4

    • 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] Mitochondrial DNA Copy Number and Developmental Origins of Health and Disease (DOHaD)2021

    • 著者名/発表者名
      Fukunaga Hisanori
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 22 号: 12 ページ: 6634-6634

    • DOI

      10.3390/ijms22126634

    • 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

URL: 

公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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