胎盤を介した肥満体質の遺伝機構の解明

2020 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 19K17971
• 研究機関: 国立研究開発法人理化学研究所
• 研究代表者: 小塚 智沙代 国立研究開発法人理化学研究所, 生命医科学研究センター, 基礎科学特別研究員 (70722370)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2021-03-31
• キーワード: 糖尿病 / 肥満 / 胎盤 / 次世代

研究実績の概要

肥満や二型糖尿病には遺伝性が認められるが、強い影響を持つ原因遺伝子は見つかっていない。本研究ではその遺伝機序として胎盤機能に着目した。メスマウスに高脂肪食を与えて肥満と糖尿病を誘発することで次世代において代謝疾患発症リスクが上昇することが報告されていることから、肥満・糖尿病を発症した雌マウスから卵子を採取し、体外受精することで得られる子ども世代の表現型を解析した。また、胎盤機能との関連を調べるため、当研究室においてエピゲノムを操作することで開発した胎盤に異常をもつモデルマウスの表現型を解析した。高脂肪食モデル、胎盤異常モデルともに、対照群の母体由来の卵子から生まれた子どもに比べて大きな体重の増加を認めた。しかし、いずれのモデルにおいても大きな個体差が見られたことから、出生後に同じ母親に哺育させ、同一ケージ内で飼育することで環境因子の影響をできる限り排除しつつ、胎盤機能と個体を紐づけして表現型を追えるシステムを確立した。また、胎盤の機能を評価するため、母体血と胎児血との間の物質交換の場である胎盤血管ネットワーク構造の可視化と胎盤を介した母子間での物質輸送能の評価に取り組んだ。本研究期間内に立ち上げた胎盤の機能解析手法と交絡要因をできる限り排除した胎盤機能と子どもの表現型との紐づけシステムを活用し、今後は子どもの表現型に相関する胎盤機能を絞り込み、子ども世代の肥満・二型糖尿病を予防する方法の開発に繋げていきたい。

研究成果

• [雑誌論文] H2AK119ub1 guides maternal inheritance and zygotic deposition of H3K27me3 in mouse embryos (2021)
  • 著者名/発表者名: Mei Hailiang、Kozuka Chisayo、Hayashi Ryoya、Kumon Mami、Koseki Haruhiko、Inoue Azusa
  • 雑誌名: Nature Genetics 巻: 53 ページ: 539～550
  • DOI: 10.1038/s41588-021-00820-3
  • 査読あり
• [雑誌論文] Placental superoxide dismutase 3 mediates benefits of maternal exercise on offspring health (2021)
  • 著者名/発表者名: Kusuyama J, Alves-Wagner AB, Conlin RH, Makarewicz NS, Albertson BG, Prince NB, Kobayashi S, Kozuka C, Moller M, Bjerre M, Fuglsang J, Miele E, Middelbeek RJW, Xiudong Y, Xia Y, Garneau L, Bhattacharjee J, Aguer C, Patti ME, Hirshman MF, Jessen N, Hatta T, Ovesen PG, Adamo KB, Nozik-Grayck E, Goodyear LJ.
  • 雑誌名: Cell Metabolism 巻: Mar 19 ページ: S1550-4131
  • DOI: 10.1016/j.cmet.2021.03.004
• [学会発表] Bromodomain-containing proteins regulate glucose metabolism via gut-liver FGF15/19 pathway (2021)
  • 著者名/発表者名: Chisayo Kozuka
  • 学会等名: Keystone eSymposia on Obesity: From Cell to Patient joint with Diabetes: Many Faces of the Disease
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] エピゲノムを標的とした新しい肥満医療を目指して (2021)
  • 著者名/発表者名: 小塚智沙代
  • 学会等名: 第41回 日本肥満学会
  • 招待講演
• [学会発表] 留学はしたほうがよい？～留学のメリット・デメリット～ (2020)
  • 著者名/発表者名: 小塚智沙代
  • 学会等名: 第93回 日本内分泌学会学術総会
  • 招待講演