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二重特異性フォスファターゼ6(DUSP6)の非アルコール性肝炎における役割の解明

研究課題

研究課題/領域番号 23K06477
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49030:実験病理学関連
研究機関東北大学

研究代表者

齋木 由利子  東北大学, 医学系研究科, 准教授 (80311223)

研究期間 (年度) 2023-04-01 – 2026-03-31
研究課題ステータス 交付 (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)
2025年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワードDusp6 / NAFLD / Cyp4A / 非アルコール性脂肪肝
研究開始時の研究の概要

Dusp6ノックアウトマウスの肝細胞では、遊離脂肪酸のオメガ酸化を触媒するCYP4A遺伝子群の発現が著明に低下していることがわかった。CYP4Aファミリーの1つであるCyp4A14のKOマウスでは、高脂肪食投与によるNAFLDの発症が強く抑制されることが報告されている。DUSP6はERK特異的な脱リン酸化酵素で、MAPK経路の過剰活性化を防ぐ役割を担っていると考えられているが、CYP4ファミリーとの関係は今まで報告がない。本研究では、肝臓の脂肪代謝におけるDUSP6-CYP4経路の役割を明らかにし、NAFLDの新しい治療ターゲットの同定をめざす。

研究実績の概要

Dual specificity phosphatase 6 (DUSP6) is a specific phosphatase for mitogen-activated protein kinase (MAPK). In this study, we used a high-fat diet (HFD)-induced murine non-alcoholic fatty liver disease (NAFLD) model to investigate the role of DUSP6 in this disease. Wild-type (WT) and Dusp6-haploinsufficient (HI) mice developed severe obesity and liver pathology consistent with NAFLD when exposed to HFD. In contrast, Dusp6-knockout (KO) mice completely eliminated these phenotypes. Furthermore, primary hepatocytes isolated from WT mice exposed to palmitic and oleic acids exhibited abundant intracellular lipid accumulation, while hepatocytes from Dusp6-KO mice showed minimal lipid accumulation. Transcriptome analysis revealed significant downregulation of genes encoding cytochrome P450 4A (CYP4A), known to promote ω-hydroxylation of fatty acids and hepatic steatosis, in Dusp6-KO hepatocytes compared with WT hepatocytes. Diminished CYP4A expression was observed in the liver of Dusp6-KO mice compared to WT and Dusp6-HI mice. Knockdown of DUSP6 in HepG2, a human liver-linage cell line, also promoted a reduction of lipid accumulation, downregulation of CYP4A, and upregulation of phosphorylated/activated MAPK. Furthermore, inhibition of MAPK activity promoted lipid accumulation in DUSP6-knockdown HepG2 cells without affecting CYP4A expression, indicating that CYP4A expression is independent of MAPK activation. These findings highlight the significant role of DUSP6 in HFD-induced steatohepatitis through two distinct pathways involving CYP4A and MAPK.

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

仮説どおりにおおむね、順調に実験がすすんだ。

今後の研究の推進方策

Dusp6が、どのようにCyp4Aの発現を制御しているか、分子生物学的に明らかにしていく。
手法としては、肝細胞株におけるDusp6のノックダウン、過剰発現を行い、下流の遺伝子の模索をすすめる。

報告書

(1件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 研究成果

    (2件)

すべて 2023

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Ablation of Dual-Specificity Phosphatase 6 Protects against Nonalcoholic Fatty Liver Disease via Cytochrome P450 4A and Mitogen-Activated Protein Kinase2023

    • 著者名/発表者名
      Jiang Can、Saiki Yuriko、Hirota Shuto、Iwata Kosei、Wang Xinyue、Ito Yutaka、Murakami Keigo、Imura Takehiro、Inoue Jun、Masamune Atsushi、Hirayama Akiyoshi、Goto Masafumi、Furukawa Toru
    • 雑誌名

      The American Journal of Pathology

      巻: 193 号: 12 ページ: 1988-2000

    • DOI

      10.1016/j.ajpath.2023.09.003

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] The role of the DUSP6/CYP4A axis in the pathogenesis of nonalcoholic fatty liver disease.2023

    • 著者名/発表者名
      Yuriko Saiki1, Can Jiang1, Shuto Hirota1, Kengo Murakami1, Toru Furkawa1
    • 学会等名
      The 112 th Annual Meeting fo the Japanese Society of Pathology
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2023-04-13   更新日: 2024-12-25  

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