脂肪酸組成制御による神経新生の分子基盤解明と健康な脳の発達・維持への応用

2021 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 20K19669
• 研究機関: 筑波大学
• 研究代表者: 大野 博 筑波大学, 医学医療系, 助教 (20847909)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2022-03-31
• キーワード: 脂肪酸 / 脳 / 神経幹細胞 / マイクロドメイン

研究実績の概要

前年度に得られた結果から、Elovl6欠損由来の神経幹/前駆細胞 (NSPC)における自己複製能の低下が、特定の脂質分子種の合成酵素を阻害することで回復することを見出した。また、トランスクリプトーム解析から、自己複製能に重要な因子が変動していたこと、脂質メタボローム解析の結果から、Elovl6の欠損は特に細胞膜のマイクロドメインの構成に重要な脂質分子種が特に大きく変動していることを明らかにした。トランスクリプトーム解析から抽出された因子は、マイクロドメインに局在していることが既に報告されている。そこで、ショ糖密度勾配遠心法を用いてマイクロドメインの画分の評価をおこなった。その結果、Elovl6欠損由来のNSPCはマイクロドメインの画分がコントロールと異なる位置に検出されることが明らかとなり、Elovl6の欠損は細胞膜マイクロドメインの構造に影響をおよぼすことが示唆された。この画分の変化は特定の脂肪酸や、脂質分子種の合成酵素の阻害剤を添加することでコントロールと同程度まで回復した。また、NSPCの多能性に関する評価をおこなった。Elovl6欠損由来のNSPCはニューロンの割合はコントロールと有意な差は認められなかったが、突起伸長の亢進が認められた。さらに、アストロサイトへの分化が亢進していることが明らかとなった。したがって、Elovl6は細胞膜マイクロドメインの構成を制御することで、NSPCの自己複製能と分化能を制御している可能性が示唆された。今後、マイクロドメインの変化がどのように自己複製能や分化能を制御しているのかを、オルガネラレベルでの解析を通して分子レベルで明らかにしたい。

研究成果

• [雑誌論文] Morphological and functional adaptation of pancreatic islet blood vessels to insulin resistance is impaired in diabetic db/db mice (2022)
  • 著者名/発表者名: Okajima Y、Matsuzaka T、Miyazaki S、Motomura K、Ohno H、Sharma R、Shimura T、Istiqamah N、Han SI、Mizunoe Y、Osaki Y、Iwasaki H、Yatoh S、Suzuki H、Sone H、Miyamoto T、Aita Y、Takeuchi Y、Sekiya M、Yahagi N、Nakagawa Y、Tomita T、Shimano H
  • 雑誌名: Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular Basis of Disease 巻: 1868 ページ: 166339～166339
  • DOI: 10.1016/j.bbadis.2022.166339
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Starvation‐induced transcription factor CREBH negatively governs body growth by controlling GH signaling (2021)
  • 著者名/発表者名: Nakagawa Yoshimi、Kumagai Kae、Han Song‐iee、Mizunoe Yuhei、Araki Masaya、Mizuno Seiya、Ohno Hiroshi、Matsuo Kazuya、Yamada Yasunari、Kim Jun‐dal、Miyamoto Takafumi、Sekiya Motohiro、Konishi Morichika、Itoh Nobuyuki、Matsuzaka Takashi、Takahashi Satoru、Sone Hirohito、Shimano Hitoshi
  • 雑誌名: The FASEB Journal 巻: 35 ページ: -
  • DOI: 10.1096/fj.202002784rr
  • 査読あり
• [学会発表] 脂肪酸伸長酵素Elovl6による 神経幹細胞の自己複製能制御機構解明 (2021)
  • 著者名/発表者名: 大野博、松坂賢、本村香織、志村拓哉、水之江雄平、宮本崇史、関谷元博、中川嘉、林昭夫、島野仁
  • 学会等名: 第94回日本生化学大会
• [備考] 筑波大学 内分泌代謝・糖尿病内科
  • URL: https://www.u-tsukuba-endocrinology.jp/
• [備考] 筑波大学 脂質生物学/代謝学/内分泌学
  • URL: https://sites.google.com/view/matsuzakalab-tsukuba/home