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ミトコンドリア呼吸鎖超複合体による老化関連分泌因子の制御と病態・寿命における役割

研究課題

研究課題/領域番号 22K06929
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49010:病態医化学関連
研究機関城西大学

研究代表者

柴 祥子  城西大学, 薬学部, 准教授 (70633824)

研究分担者 池田 和博  埼玉医科大学, 医学部, 准教授 (30343461)
研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (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)
2024年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2022年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワードエストロゲン応答遺伝子 / COX7RP / 糖代謝 / 脂質代謝 / ミトコンドリア
研究開始時の研究の概要

ミトコンドリアはエネルギー(ATP)産生を担う一方で、活性酸素(ROS)の発生源でもあり、加齢・老化や生活習慣病などの病態に関与すると考えられている。老化した細胞の特徴として、サイトカインなどの老化関連分泌による慢性炎症が示されているが、ミトコンドリア呼吸鎖超複合体、ATP産生、ROS産生との因果関係は明確になっていない。申請者らが同定したミトコンドリア呼吸鎖超複合体形成促進因子COX7RPをはじめとして、エネルギー/ATPシグナルやROSシグナルと老化関連分泌との関連を解明し、老化・疾患病態におけるミトコンドリア呼吸鎖超複合体の役割解明を目指す。

研究実績の概要

ステロイドホルモンをはじめとする内分泌系は、生命活動や生体恒常性に重要である。近年、食の欧米化、身体活動量の低下によるエネルギー収支バランスの崩れに併せて内分泌作用の破綻が重なり、肥満、糖尿病、脂質代謝異常、高血圧、動脈硬化の発症を増加させ、加齢に伴ってこれら疾患の発症リスクを増加させると考えられている。加えて、加齢に伴って骨粗鬆症を罹患する割合が増加し、この発症の主原因として男女ともに血中エストロゲン量の低下によることが示唆されている。このように女性ホルモンであるエストロゲンは様々な代謝系の調節に関与しているが、詳細な分子機構は明らかではない。我々は、エストロゲン応答遺伝子COX7RPが、ミトコンドリア呼吸鎖超複合体の制御因子であることを解明しており、このCOX7RPがエストロゲンと代謝系とを結ぶ鍵分子として注目されている。ミトコンドリアはエネルギー産生の主要な役割を担っている一方で、酸化ストレスの原因となる活性酸素の主要な発生源にもなっており、加齢・老化や生活習慣病において重要な役割を担うと考えられている。本研究では、ミトコンドリア呼吸鎖超複合体の形成・機能制御によるエネルギー代謝や各種代謝の調節、ならびに寿命や疾患に対する影響を解析することを目的としている。今年度は、COX7RP遺伝子改変マウスを用いて、これまで実施してきた個体レベルにおける寿命検討試験、糖代謝・脂質代謝および炎症に関連する遺伝子発現量の解析をさらに進め、ミトコンドリア呼吸鎖超複合体の解析を行った。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

COX7RP遺伝子改変マウスを用いて、個体レベルにおける寿命検討試験、糖代謝、脂質代謝に関する遺伝子発現量の解析、寿命に関わる炎症系マーカーや各種ホルモンの血液生化学評価を実施している。また、寿命に関わる因子の遺伝子発現量解析を進めており、ミトコンドリアのエネルギー産生能における機能について解析方法の至適化により検討を進めており、おおむね順調に研究が進展していると考えている。

今後の研究の推進方策

ミトコンドリア呼吸鎖超複合体の分子制御を明らかにするため、COX7RP遺伝子改変マウスにおける各種代謝調節を含めたエネルギー産生能や寿命に関する解析を行ってきている。前年度に引き続き、寿命に関わる炎症系マーカーや各種ホルモンの血液生化学評価をELISAキット等を用いて行い、さらに、異なる週齢のマウスを用いて、寿命や炎症系マーカー関連の遺伝子発現量を解析する。引き続き、ミトコンドリア呼吸鎖複合体の各種サブユニットの発現量ならびに超複合体形成の質的・量的な変化に関して、COX7RPの影響を明らかにするため、至適化した解析方法を用いて呼吸鎖超複合体形成を解析する。これらの解析から、COX7RP遺伝子改変マウスの個体寿命における影響、全身ならびに各種代謝における表現型とそのメカニズムを明らかにし、ミトコンドリア呼吸鎖超複合体の分子制御を解析することにより、寿命・疾患との関係を解明し、臨床応用を目指す。

報告書

(2件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2024 2023 2022

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

  • [雑誌論文] L-NAME誘発性高血圧ラットの内皮機能不全と心臓リモデリングに対する魚油摂取の効果2024

    • 著者名/発表者名
      薗田邦博、河野有華、大竹一男、竹之内康広、柴 祥子、小林 順、加園恵三
    • 雑誌名

      金城学院大学消費生活科学研究所紀要

      巻: 第28巻 第1号 ページ: 13-28

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] EBAG9-deficient mice display decreased bone mineral density with suppressed autophagy2024

    • 著者名/発表者名
      Azuma Kotaro、Ikeda Kazuhiro、Shiba Sachiko、Sato Wataru、Horie Kuniko、Hasegawa Tomoka、Amizuka Norio、Tanaka Shinya、Inoue Satoshi
    • 雑誌名

      iScience

      巻: 27 号: 2 ページ: 108871-108871

    • DOI

      10.1016/j.isci.2024.108871

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 英国と日本国内のビートルートジュースに含まれる硝酸塩と抗酸化能(ORAC値)の比較2023

    • 著者名/発表者名
      河野有華、薗田邦博、清水彩子、大竹一男、飯野汐里、柴 祥子、小林 順
    • 雑誌名

      金城学院大学論集自然科学編

      巻: 第20巻 第1号 ページ: 26-33

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 非アルコール性脂肪肝炎モデル動物の肝炎と肝線維化に対する Sodium nitrite と Captopril の併用投与による影響2023

    • 著者名/発表者名
      河野有華, 薗田邦博, 大竹一男, 柴 祥子, 北森一哉, 小林 順
    • 雑誌名

      金城学院大学消費生活科学研究所紀要

      巻: 27(1) ページ: 1-10

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 異なるジューサーを用いて作製した野菜果物ジュースの硝酸塩含有量と官能検査の比較2023

    • 著者名/発表者名
      薗田邦博, 河野有華, 清水彩子, 大竹一男, 柴 祥子, 加園恵三, 小林 順
    • 雑誌名

      金城学院大学消費生活科学研究所紀要

      巻: 27(1) ページ: 11-20

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Beneficial effects of dietary nitrite on a model of nonalcoholic steatohepatitis induced by high-fat/high-cholesterol diets in SHRSP5/Dmcr rats: A preliminary study.2022

    • 著者名/発表者名
      Kunihiro Sonoda, Yuka Kono, Kazuya Kitamori, Kazuo Ohtake, Sachiko Shiba, Keizo Kasono, Jun Kobayashi.
    • 雑誌名

      Int J Mol Sci.

      巻: 8;23(6) 号: 6 ページ: 2931-2931

    • DOI

      10.3390/ijms23062931

    • 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
  • [雑誌論文] Effects of dietary palmitoleic acid on vascular function in aorta of diabetic mice2022

    • 著者名/発表者名
      Takenouchi Yasuhiro、Seki Yoshie、Shiba Sachiko、Ohtake Kazuo、Nobe Koji、Kasono Keizo
    • 雑誌名

      BMC Endocrine Disorders

      巻: 22 号: 1 ページ: 103-103

    • DOI

      10.1186/s12902-022-01018-2

    • 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
  • [雑誌論文] 硝酸塩由来一酸化窒素補給を期待した市販野菜果実ジュース中の硝酸塩含有量と抗酸化能の比較2022

    • 著者名/発表者名
      河野有華, 薗田邦博, 大竹一男, 清水彩子, 斎藤百花, 柴 祥子, 加園恵三, 小林 順
    • 雑誌名

      金城学院大学論集自然科学編

      巻: 19(1)

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 左室駆出率が保たれた心不全ラットの生存率と心臓リモデリングに与える降圧剤の影響2024

    • 著者名/発表者名
      河野 有華、薗田 邦博、大竹 一男、柴 祥子、北森 一哉、渡辺 彰吾
    • 学会等名
      日本薬学会第144年会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 三次元前立腺がん細胞株における魚油成分(EPA)によるがん幹細胞の増殖抑制作用の解析2024

    • 著者名/発表者名
      柴 祥子、大竹一男、加園恵三
    • 学会等名
      第5回がん三次元培養研究会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2024-12-25  

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