| 研究課題/領域番号 |
21K17680
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
有澤 琴子 東北大学, 薬学研究科, 助教 (00813122)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| キーワード | 生体膜 / 脂肪酸 / 酸化コレステロール / 酸化ストレス / NASH / 糖尿病 |
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| 研究実績の概要 |
近年、世界的に動物性食品や加工食品の摂取量の増加が見られ、これらの食品に含まれる酸化コレステロールは、2型糖尿病やNASHなどの病態において体内への蓄積が見られることから、疾患との関連が示唆されている。酸化コレステロールは内因性の脂質代謝において重要な転写因子であるLXR（Liver X receptor）のリガンドとして知られているが、酸化コレステロールによる細胞毒性が、脂質代謝変化の結果であるのかは明らかではない。本研究は、特に酸化コレステロールを介した生体膜の脂質組成の変化が細胞障害させる可能性を明らかにすることを目的とした。
本年度は、酸化コレステロールによる飽和脂肪酸による脂肪毒性の増強効果について解析を行なった。酸化コレステロールの一種である25-hydroxycholesterol (25-OH) を飽和脂肪酸と同時に培養細胞に添加すると、それぞれを単独で添加した際より多くの細胞死が起こることを見出した。一方、27-hydroxycholesterolや7-ketocholesterolは同様の作用を示さず、酸化コレステロールの構造によって脂肪毒性への増強効果は異なることが示された。
また、25-OHを飽和脂肪酸と同時添加した際、LXR下流のSCD-1（Stearoyl-CoA desaturase 1）が減少し、また不飽和脂肪酸/飽和脂肪酸比も減少することがわかった。さらに、飽和脂肪酸（パルミチン酸）の添加により、25-OHの細胞内蓄積自体も増加するという結果を得ることができた。
本年度は生体膜の分画までは至らず、生体膜の脂質組成変化への寄与については明らかにすることができなかったが、今回見られた脂質の変化は膜脂質組成にも反映される可能性が高い。今後、生体膜脂質組成の解析と共に、その組成変化を介した細胞障害の分子メカニズムについても明らかにしていく。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
年度途中での所属変更のため実験環境の構築に時間を要し、当初の計画に沿った進捗を達成できなかった。一方で、GC-MSによる脂質測定は現所属でも遂行できるよう、実験系の再構築を完了させた。また疾患モデルマウス（NASHモデル）の飼育条件の決定、遺伝子組み替え実験の条件確立など今後の研究遂行に必要な準備を整えることができた。
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| 今後の研究の推進方策 |
次年度は、これまでに見られた脂質組成の変化が生体膜においても反映されるかを明らかにする。その後、コレステロール合成や脂肪酸不飽和度にかかわる酵素の阻害、不足した脂質の補充などを行い、膜脂質の変化の抑制とともに細胞障害が回復するかを検証する。また、脂質組成の変化を介した生体膜タンパク質の調節には、膜の物性が影響する可能性がある。そこで、培養細胞や動物組織から得た生体膜および、生体膜を模倣したin vitroの人工膜において、膜の流動性や膜密度、膜曲率などを蛍光プローブを用いて評価する。
in vivoの検討としては、NASHモデルマウスに酸化コレステロールを与え、膜脂質の変化および細胞障害を引き起こすかを解析する。また、NASHモデルマウスの基本的な肝臓脂質組成についても測定を行う。近年、NASH肝臓の詳細な脂質組成についてはいくつか報告があるものの、NASHモデルの作製方法によってもその組成は異なる可能性が高い。そのため本研究で用いるモデルについても脂質解析を行い、NASHにおいて重要な脂質組成の変化を明らかにしていく。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
年度末に予定していた学会がオンライン開催となったため、旅費の計上が不要になった。
次年度使用額は、学会における研究成果の発表および情報収集の機会を増やすために使用する予定である。
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