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2020 年度 実施状況報告書

インドールアミン酸素添加酵素2が糖尿病発症に与える影響

研究課題

研究課題/領域番号 19K07490
研究機関藤田医科大学

研究代表者

山本 康子  藤田医科大学, 保健学研究科, 准教授 (00331869)

研究分担者 藤垣 英嗣  藤田医科大学, 保健学研究科, 講師 (00612631)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワードインドールアミン酸素添加酵素2 / 脂質代謝 / インシュリン抵抗性
研究実績の概要

生活習慣の変化による肥満率の増加は、生活習慣病の発症に深くかかわる因子である。また脂肪の蓄積による慢性炎症が生活習慣病に共通した基盤病態として注目を集めている。我々はこれまでにインドールアミン酸素添加酵素2 (Indoleamine 2,3-dioxygenase 2; IDO2)がマクロファージ内の炎症抑制に重要な役割を果たす事を明らかにしている。そこで本研究では糖尿病モデルマウスおよび臨床サンプルを用いた解析により、慢性炎症を起点とした糖尿病の発症にIDO2遺伝子が与える影響について検討を行う。またIDO2遺伝子変異が糖尿病発症のリスク因子になりうるかを明らかにする。
昨年度に引き続きIDO2遺伝子欠損 (IDO2 KO) マウスにおける高脂肪食負荷(4週間)の影響を検討した。肝臓における脂肪代謝に関与する各種遺伝子発現レベルを解析したところ、野生型マウスに比べIDO2KOマウスでは、グルコーストランスポーター(GLUT4)および脂肪酸合成酵素(FASN)の有意な増加が認められた。また肝臓における一次代謝産物の測定を行ったところ、ピルビン酸の有意な減少が認められた。さらに16週間の長期高脂肪食負荷の影響を確認したところ、IDO2KOマウスは、野生型マウスに比べ線維化の亢進が認められた。

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

短期および長期の高脂肪食負荷モデルの検討を終え、おおむね順調に進展している。

今後の研究の推進方策

本年度は、引き続きIDO2が慢性炎症を起点とした糖尿病の発症におよぼす影響について下記の検討を行う。またIDO2遺伝子変異が糖尿病発症のリスク因子になりうるかを明らかにする。
(1) IDO2遺伝子欠損マウスにおける高脂肪食負荷の影響。 部位特異的IDO2欠損マウスを用い、マクロファージ内のIDO2が糖尿病の発症に与える影響について検討を行う。野生型マウス、IDO2KOマウス、IDO2部位特異的マウスを用いて高脂肪食負荷(4週間)の影響を検討する。肝臓、脂肪組織からmRNAの抽出を行い、コレステロールの生合成および血糖の取り込みや代謝に関与する各種遺伝子の発現について検討を行う。
(2) IDO2遺伝子欠損が腸内細菌業に与える影響。    食習慣および遺伝子変異による腸内細菌業の変化が、様々な生活習慣病や精神疾患の発症に関与する事が報告されている。そこで、IDO2遺伝子欠損マウスの腸内細菌業を野生型マウスと比較検討する。トリプトファン代謝の変動が腸内細菌業に与える影響について明らかにする。

次年度使用額が生じた理由

モデル作成に使用する動物の引数確保が年度内にできなかったため、モデル作成のための費用を次年度に使用額とした。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (2件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Kynurenine 3-monooxygenase deficiency induces depression-like behavior via enhanced antagonism of α7 nicotinic acetylcholine receptors by kynurenic acid2021

    • 著者名/発表者名
      Mori Yuko、Mouri Akihiro、Kunisawa Kazuo、Hirakawa Mami、Kubota Hisayoshi、Kosuge Aika、Niijima Moe、Hasegawa Masaya、Kurahashi Hitomi、Murakami Reiko、Hoshi Masato、Nakano Takashi、Fujigaki Suwako、Fujigaki Hidetsugu、Yamamoto Yasuko、Nabeshima Toshitaka、Saito Kuniaki
    • 雑誌名

      Behavioural Brain Research

      巻: 405 ページ: 113191~113191

    • DOI

      10.1016/j.bbr.2021.113191

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Progranulin depletion inhibits proliferation via the transforming growth factor beta/SMAD family member 2 signaling axis in Kasumi-1 cells2021

    • 著者名/発表者名
      Yabe Kuniaki、Yamamoto Yasuko、Takemura Masao、Hara Takeshi、Tsurumi Hisashi、Serrero Ginette、Nabeshima Toshitaka、Saito Kuniaki
    • 雑誌名

      Heliyon

      巻: 7 ページ: e05849~e05849

    • DOI

      10.1016/j.heliyon.2020.e05849

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Serum Metabolic Profiles of the Tryptophan-Kynurenine Pathway in the high risk subjects of major depressive disorder2021

    • 著者名/発表者名
      Sakurai Masashi、Yamamoto Yasuko、Kanayama Noriyo、Hasegawa Masaya、Mouri Akihiro、Takemura Masao、Matsunami Hidetoshi、Miyauchi Tomoya、Tokura Tatsuya、Kimura Hiroyuki、Ito Mikiko、Umemura Eri、(Boku) Aiji Sato、Nagashima Wataru、Tonoike Takashi、Kurita Kenichi、Ozaki Norio、Nabeshima Toshitaka、Saito Kuniaki
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 10 ページ: no. 1961

    • DOI

      10.1038/s41598-020-58806-w

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Kynurenine produced by indoleamine 2,3-dioxygenase 2 exacerbates acute liver injury by carbon tetrachloride in mice2020

    • 著者名/発表者名
      Hoshi Masato、Osawa Yosuke、Nakamoto Kentaro、Morita Nanaka、Yamamoto Yasuko、Ando Tatsuya、Tashita Chieko、Nabeshima Toshitaka、Saito Kuniaki
    • 雑誌名

      Toxicology

      巻: 438 ページ: 152458~152458

    • DOI

      10.1016/j.tox.2020.152458

  • [学会発表] 疾患バイオマーカーとしてのトリプトファン ― キヌレニン経路2020

    • 著者名/発表者名
      山本康子、藤垣英嗣、齋藤邦明
    • 学会等名
      第67回日本臨床検査医学会学術集会
    • 招待講演
  • [学会発表] トリプトファン代謝酵素 indoleamine 2,3-dioxygenase 2欠損が脳内に及ぼす影響2020

    • 著者名/発表者名
      石川雅樹、山本康子、齋藤邦明
    • 学会等名
      第60回日本臨床化学会年次学術集会

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公開日: 2021-12-27  

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