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2012 年度 実施状況報告書

非アルコール性脂肪肝発症におけるPEX11alpha遺伝子の機能解析

研究課題

研究課題/領域番号 24700776
研究機関独立行政法人国立循環器病研究センター

研究代表者

翁 華春  独立行政法人国立循環器病研究センター, 研究所, 非常勤研究員 (80598053)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2014-03-31
キーワードペルオキシソーム / 脂肪酸酸化 / 脂質蓄積 / 非アルコール性脂肪肝
研究概要

Pex11a欠損(KO)マウスは肥満や脂肪肝になりやすいことを予備実験で確認した。そこで、この発症におけるペルオキシソームの脂肪酸代謝及び増殖能におけるPex11a遺伝子の役割を明らかにし、非アルコール性脂肪肝の治療ターゲットとしてのペルオキシソームの可能性を分子レベルで探索することを目的とし、以下の検討を行った。
1.Pex11aKOマウスの肥満や脂肪肝の発症:5週齢の野生型(WT)とKOマウスに普通食と高脂肪食を12週間与えたところ、KOマウスの体重はWTマウスより高いことが分かった。Oil Red O染色及び生化学的手法で調べた、KOマウスの肝臓の中性脂肪量は、WTマウスより高かった。また、KOマウスの肝臓トリグリセリドの排出能はWTマウスより低かった。2. インスリン抵抗性:8週齢のWTとKOマウスを18時間絶食後、グルコースを腹腔内に投与し、血糖値を測定した。インスリン抵抗性には差が認められなかった。また、絶食後の血糖値の差も認められなかった。3.ペルオキシソーム増殖能:ペルオキシソームの表面タンパク質(PMP70)及び内在性タンパク質(Catalase)抗体を用いて肝臓のペルオキシソームを免疫染色し、ペルオキシソームの数や形状を評価した。KOマウスのペルオキシソーム数はWTマウスより少なかった。また、KOマウスでは、小さくて真丸いペルオキシソームがWTマウスより多いことが分かった。4.ペルオキシソームの脂肪酸代謝関連遺伝子の解析:KOマウスのペルオキシソームのAbcd2とAcot3のmRNAの発現量がWTマウスより低かった。
以上の結果から、Pex11a欠損により、ペルオキシソーム増殖能及び脂肪酸代謝関連遺伝子の発現が低下し、脂肪酸代謝能の低下によって肝臓に中性脂肪が蓄積しやすくなると考えられた。

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

・Pex11aKOマウスは肥満や脂肪肝になりやすいことが再確認できた。
・肝臓のペルオキシソームの免疫染色は、4%ホルマリンで固定切片では鮮明に染色することができなかったが、4%ホルマリンの代わりにブアン固定液を用いることにより染色可能となった。
・共焦点顕微鏡及び免疫電子顕微鏡を用いることによってペルオキシソームの数と形状を正確に評価できることを確認した。

今後の研究の推進方策

・ペルオキシソームの脂肪酸代謝関連酵素を測定したが、有意差が認められなかった。この原因となる可能性の一つは、KOマウスのペルオキシソームの脂肪酸代謝関連酵素が細胞質に大量に存在するが、うまくペルオキシソーム内に取り込まれなかったのかどうか調べることが今後の課題である。実験では、肝臓からペルオキシソームを分離し、ペルオキシソーム内の脂肪酸代謝関連酵素を測定する予定である。
・日本には非アルコール性脂肪肝疾患は推定1000万人以上いるとされ、効果的な治療法の開発は急務である。Pex11aをターゲットとして非アルコール性脂肪肝の候補治療薬を見出すことが次年度の目標である。ペルオキシソーム生成促進物質にはフィブレート系薬物と酪酸が存在するが、前者の腎臓に対する有効性は、ラットでは確認されたが、ヒトでは効果が弱いということが明らかになっている。従って、本研究では後者の酪酸またはそのプロドラッグのトリブチリンを用いて検討する予定である。

次年度の研究費の使用計画

端数として生じた残額と合わせ、次年度の研究費として使用する。
動物、抗体、試薬などの購入費は60万程度となる。研究成果を国内外に広く発信するため、2013年のイギリス・バミンガームに開催する予定の国際生理学会及び日本分子生物学会へ参加する費用は約40万である。その他は20万程度となる。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2013 2012

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Pex11a deficiency impairs peroxisome elongation and division and contributes to nonalcoholic fatty liver in mice.2013

    • 著者名/発表者名
      Huachun Weng, Xu Ji, Yukiko Naito, Kosuke Endo, Xiao Ma, Rie Takahashi, Chunshen Shen,Go Hirokawa, Yasue Fukushima, and Naoharu Iwai
    • 雑誌名

      Am J Physiol Endocrinol Metab

      巻: 304 ページ: E187-E196

    • DOI

      10.1152/ajpendo.00425.2012

    • 査読あり
  • [学会発表] Pex11a deficiency impairs peroxisome elongation and division and contributes to nonalcoholic fatty liver in mice.2013

    • 著者名/発表者名
      翁 華春
    • 学会等名
      第77回日本循環器学会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      20130315-20130317
  • [学会発表] 非アルコール性脂肪肝発症におけるPex11α遺伝子の機能解析2012

    • 著者名/発表者名
      翁 華春
    • 学会等名
      第35回日本分子生物学会
    • 発表場所
      福岡国際会議場
    • 年月日
      20121211-20121214

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公開日: 2014-07-24  

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