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2022 年度 実施状況報告書

ヒトiPS細胞由来オルガノイドを用いたフルクトースによる疾患形成メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 22K10494
研究機関藤田医科大学

研究代表者

宗綱 栄二  藤田医科大学, 医学部, 助教 (30600431)

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
キーワードフルクトース / オルガノイド
研究実績の概要

フルクトースは天然甘味料として清涼飲料水や加工食品に広く使用されている。ここ数十年で消費量は飛躍的に増加し、代謝疾患の発症要因になることが指摘されている。しかし、その詳細な分子機構については不明な点が多く、予防や治療の観点から解明が強く求められている。
近年、栄養因子による疾患発症の分子機構として,塩基配列の変化によらないエピゲノム変化(DNAメチル化やヒストン修飾など)の関与が注目されている。申請者もフルクトースの悪影響について、エピゲノムの視点からアプローチしてきた。そして、肝臓における代謝異常について、脂肪酸異化作用を担う遺伝子にDNAメチル化異常を報告してきた。
しかし、これら結果は、フルクトース暴露により病気になった組織での解析であり、病気が起きた結果を見ているにすぎない。つまり、病気を形成していく過程において、DNAのメチル化の役割は不明である。正しく発症の分子機構を解明するには、病気になってから組織を研究するのではなく、正常な組織が変化していくメカニズムを研究する必要がある。そこで本研究ではオルガノイドを用いる。
2022年度はヒトiPSオルガノイドの作成が安定しないため、ラット肝臓オルガノイドを用いて予備的検討を行った。ラット肝臓オルガノイドにオレイン酸を48時間作用させ遺伝子発現を解析したところ、FASNやPPARAなどの遺伝子発現に変動が見られた。これらの遺伝子は生体内においてもオレイン酸での変動が報告されている。このことからオルガノイドでも生体の反応が観察されることがわかった。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

4: 遅れている

理由

ヒトiPSオルガノイドの作成が不安定であるため

今後の研究の推進方策

iPSオルガノイド作成が改善され次第、フルクトースの影響を解析する。解析方法としては遺伝子発現、エピゲノム解析、タンパク発現解析を予定している。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] High-fructose corn syrup intake increases hepatic mitochondrial DNA copy number and methylation in adolescent rats2023

    • 著者名/発表者名
      Mizuno Genki、Yamada Hiroya、Munetsuna Eiji、Ando Yoshitaka、Teshigawara Atsushi、Ito Manaka、Kageyama Itsuki、Nouchi Yuki、Wakasugi Takuya、Sakakibara Tomohide、Yamazaki Mirai、Ishikawa Hiroaki、Suzuki Koji、Hashimoto Shuji、Ohashi Koji
    • 雑誌名

      Nutrition Research

      巻: 110 ページ: 57~65

    • DOI

      10.1016/j.nutres.2022.12.010

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of High-Fructose Corn Syrup Intake on Glucocorticoid Metabolism in Rats During Childhood, Adolescence and Adulthood2022

    • 著者名/発表者名
      Nouchi Yuki、Munetsuna Eiji、Yamada Hiroya、Yamazaki Mirai、Ando Yoshitaka、Mizuno Genki、Fujii Ryosuke、Kageyama Itsuki、Wakasugi Takuya、Sakakibara Tomohide、Teshigawara Atsushi、Ishikawa Hiroaki、Shimono Yohei、Suzuki Koji、Hashimoto Shuji、Ohashi Koji
    • 雑誌名

      Experimental and Clinical Endocrinology & Diabetes

      巻: 130 ページ: 814~820

    • DOI

      10.1055/a-1936-3310

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Differential effects of excess high-fructose corn syrup on the DNA methylation of hippocampal neurotrophic factor in childhood and adolescence2022

    • 著者名/発表者名
      Kageyama Itsuki、Yamada Hiroya、Munetsuna Eiji、Yamazaki Mirai、Ando Yoshitaka、Mizuno Genki、Fujii Ryosuke、Nouchi Yuki、Wakasugi Takuya、Sakakibara Tomohide、Teshigawara Atsushi、Ishikawa Hiroaki、Shimono Yohei、Suzuki Koji、Hashimoto Shuji、Ohashi Koji
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 17 ページ: e0270144

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0270144

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] High-fructose corn syrup intake has stronger effects on the transcription level of hepatic lipid metabolism-related genes, via DNA methylation modification, in childhood and adolescence than in other generations2022

    • 著者名/発表者名
      Mizuno Genki、Yamada Hiroya、Munetsuna Eiji、Ando Yoshitaka、Teshigawara Atsushi、Ito Manaka、Kageyama Itsuki、Nouchi Yuki、Wakasugi Takuya、Sakakibara Tomohide、Yamazaki Mirai、Fujii Ryosuke、Ishikawa Hiroaki、Suzuki Koji、Hashimoto Shuji、Ohashi Koji
    • 雑誌名

      Life Sciences

      巻: 301 ページ: 120638~120638

    • DOI

      10.1016/j.lfs.2022.120638

    • 査読あり
  • [学会発表] フルクトース過剰摂取モデルラットの肝オルガノイド作成と評価2023

    • 著者名/発表者名
      市川 勇斗、山田 宏哉、宗綱 栄二、安藤 嘉崇 、景山 斎、野内 佑起、池谷 美幸、波田 薫平、山崎 未来、水野 元貴、石川 浩章、鈴木 康司、大橋 鉱二
    • 学会等名
      第93回日本衛生学会学術集会

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公開日: 2023-12-25  

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