メタボリックシンドロームに対する抗酸化酵素ＰＲＤＸ４の予防メカニズムの解析

2017 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 16K08750
• 研究機関: 金沢医科大学
• 研究代表者: 山田 壮亮 金沢医科大学, 医学部, 教授 (90525453)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: 抗酸化ストレス因子 / NASH / 小腸機能 / アポトーシス / 炎症病理

研究実績の概要

A. Tgに対するMCD + HF食負荷によるNASHモデルの作製
8週令のTgとC57BL/6 wild type (WT)マウス各々に、Methionine- and choline-deficient diet メチオニン・コリン欠乏(MCD) + high fat高脂肪(HF) diet (MCD + HF)を継続負荷し、2もしくは4週経過した時点で解剖を行い、肝・小腸を含めた全身各諸臓器を摘出し、組織学的、分子生物学的、様々な角度から、肥満・DM・NASHを評価し、両群間における比較検討を行った。
Tgにおいて、過剰発現したPRDX4が肝臓からの生体保護だけではなく小腸機能をも保護していることを見出した。WTと比べて有意差を見出した。NASHの病変進展メカニズムに小腸機能も寄与していることが示唆された。
B. 欧文誌・和文誌数編に、公表し、まとめることができている。

現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

当初の想定以上の成果が見いだされ、第一報として、以下の国際一流雑誌に投稿し受理された。1. Nawata A, Yamada S※ et al(Equal contribution). 論文（原著）Overexpression of Peroxiredoxin 4 Affects Intestinal Function in a Dietary Mouse Model of Nonalcoholic Fatty Liver Disease.　PLoS One 11(4): e0152549, 2016. [IF = 3.53]　　さらに、以下の数編を報告、公表することに成功している。
1. Yamada S※, Guo X. 論文（総説） Peroxiredoxin 4 (PRDX4): Its critical in vivo roles in animal models of metabolic syndrome ranging from atherosclerosis to nonalcoholic fatty liver disease. Pathol Int 68(2):91-101.　2018 in press. [IF = 1.72]　2. 山田壮亮※. 論文（総説） 動脈硬化からNASH、メタボリックシンドロームへ　～ 遺伝子改変動物モデルを用いた病理組織学的検討 ～. BIO Clinica 32(14): 2017. 別冊BIO Clinica 7(1): 163–168, 2018.　3. 谷本昭英※, 山田壮亮. 論文（総説）【血管生物学と疾患】 日常業務でよく遭遇する血管病変の最新知見　粥状動脈硬化症の最新知見と病理. 病理と臨床, 35(8), 2017. 等々

今後の研究の推進方策

１．腸内細菌叢の解析：同モデルの糞を各群より採取し、mRNA抽出後cDNA作製を行う。バクテロイデス属、ビフィズス菌属、プレボテラ属、ストレプトコッカス属、クロストリジウムレプタム属などにつき、Real time RT-PCRを用いて腸内細菌叢の解析を行う。
２. 培養細胞における検討
①hPRDX4+/+/ apoE-/-およびapoE-/-マウス各々の肝・小腸組織から分離・培養した細胞を用いて、酸化ストレスを含めた、ストレス負荷下にある、肝細胞・上皮細胞に及ぼすPRDX4の保護効果をin vitroで検索する。
②既知の癌(腸上皮)培養細胞系に、PRDX4 geneのsmall interference (si) RNA、また逆にtransfectionを施行し、増殖能やアポトーシスを含めた細胞動態の変化を観察する。

次年度使用額が生じた理由

進捗状況が予想していたものより早く進んだ為、次の実験計画を立てており、そこにおいて抗体などを購入予定

研究成果

• [雑誌論文] Cholic Acid Enhances Visceral Adiposity, Atherosclerosis and Nonalcoholic Fatty Liver Disease in Microminipigs (2017)
  • 著者名/発表者名: Yamada Sohsuke、Kawaguchi Hiroaki、Yamada Tomonobu、Guo Xin、Matsuo Kei、Hamada Taiji、Miura Naoki、Tasaki Takashi、Tanimoto Akihide
  • 雑誌名: J Atheroscler Thromb 巻: 68 ページ: 53-55
  • DOI: 10.5551/jat.39909
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] 【血管生物学と疾患】日常業務でよく遭遇する血管病変の最新知見 粥状動脈硬化症の最新知見と病理 (2017)
  • 著者名/発表者名: 谷本昭英、山田壮亮
  • 雑誌名: 病理と臨床 巻: 35 ページ: 700-706
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] マウスモデルおよび細胞培養と実験的粥状動脈硬化症 (2017)
  • 著者名/発表者名: 山田壮亮
  • 雑誌名: BIO Clinica 巻: 32 ページ: 53-58
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Peroxiredoxin 4(PRDX4):Its critical in vivo roles in animal models of metabolic syndrome ranging from atherosclerosis to nonalcoholic fatty liver disease. (2017)
  • 著者名/発表者名: Yamada Sohsuke、Gui Xin
  • 雑誌名: Pathol Int 巻: 68 ページ: 91-101
  • DOI: 10.1111/pin.12634.
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] 抗酸化酵素ペルオキシレドキシン(PRDX)4とmetabolic syndrome (2017)
  • 著者名/発表者名: 山田壮亮
  • 学会等名: 第14回日本病理学会カンファレンス
• [学会発表] 遺伝子改変動物モデルを用いた、動脈硬化における炎症病理学的検討 (2017)
  • 著者名/発表者名: 山田壮亮
  • 学会等名: 第63回日本病理学会秋期特別総会
• [学会発表] An Outside-In Signaling by Cuff-Injury Induces Vascular Remodeling Mimicking (2017)
  • 著者名/発表者名: 山田壮亮
  • 学会等名: 第49回日本動脈硬化学会総会・学術集会
• [学会発表] Cholic Acid Induces Systemic Macrophage Mobilization and Enhances Visceral A diposity, Atherosclerosis and Non-alcoholic Fatty Liver Disease in a High Fa t/High Cholesterol Diet-fed Microminipig (2017)
  • 著者名/発表者名: 山田壮亮
  • 学会等名: 第49回日本動脈硬化学会総会・学術集会
• [学会発表] Critical In Vivo Roles of Histamine and Histamine Receptor Signaling in Animal Models of Metabolic Syndrome (2017)
  • 著者名/発表者名: 山田壮亮
  • 学会等名: 第46回日本心脈管作動物質学会年会
• [学会発表] Critical and Diverse In Vivo Roles of Apoptosis Signal-regulating Kinase 1 in Animal Models of Atherosclerosis and Cholestatic Liver Injury (2017)
  • 著者名/発表者名: 山田壮亮
  • 学会等名: 第46回日本心脈管作動物質学会年会
• [学会発表] An Outside-In Signaling by Cuff-Injury Induces Vascular Remodeling Mimicking Triglyceride Deposit Cardiomyovasculopathy (2017)
  • 著者名/発表者名: 山田壮亮
  • 学会等名: 第46回日本心脈管作動物質学会年会
• [学会発表] コール酸はマイクロミニピッグのメタボリックシンドロームにおけるユニークな表現型を誘引する (2017)
  • 著者名/発表者名: 山田壮亮
  • 学会等名: 第106回日本病理学会総会
• [学会発表] メタボリックシンドローム動物モデルにおける、ヒスタミン・ヒスタミン受容体シグナリングの重要な役割Critical Roles of Histamine and its Receptor Signaling in Animal Models of Metabolic Syndrome (2017)
  • 著者名/発表者名: 山田壮亮
  • 学会等名: 第106回日本病理学会総会