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2014 年度 実施状況報告書

高KmADH3の慢性Alc摂取下でのAlc代謝とAlc性障害発症における役割

研究課題

研究課題/領域番号 25460879
研究機関日本医科大学

研究代表者

長谷場 健  日本医科大学, 医学部, 准教授 (50156329)

研究分担者 秋元 敏雄  日本医科大学, 医学部, 准教授 (30184112)
丸山 基世  日本医科大学, 医学部, 助教 (60709757)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワード社会医学 / アルコール医学 / アルコール代謝 / アルコール脱水素酵素 / ADH1 / ADH3 / アルコール性肝障害 / アルコール嗜好性
研究実績の概要

congenic13世代の各ADH遺伝子型マウスを作成し、Adh1-/-について10%Alc水慢性摂取実験(1ヶ月)をやり直したところ、Alc摂取群は水摂取群に比べて2倍以上のAlc代謝亢進が認められ(222.0mg/kg/h vs 99.0mg/kg/h)、さらに、この代謝速度は慢性Alc摂取Wild(480.4mg/kg/h)の50%弱に相当することがわかった。
慢性Alc摂取Adh1-/-は体重の増加が見られず、摂取3週目頃から死亡し始め、2ケ月までに全匹(10匹)死亡した。このことから、ADH1は長期の慢性Alc摂取を可能にし、Alcoholismを進展させる必須の因子であることがわかった。
10%Alcと水の2瓶法によるAlc嗜好性テストではAdh1-/-が最も高く(27.4%)、次にAdh3-/-(15.8%)で、Wild (5.4%)が最も低かった。一方、Alc摂取期間中のAlc水摂取量はAdh1-/-で少なく、ADH3-/-とWildでは差はなかった(2.2、3.1、3.3ml/day)。
10%Alc慢性摂取による各遺伝子型マウスの退薬症候はいずれも顕著なものは観察されなかった。
Wild、Adh3-/-に4ケ月間慢性摂取させ、4g/kgのAlcを急性投与した群(WE4g、A1E4g、A3E4g)と非投与群(WE0g、A1E0g、A3E0g)、さらに水摂取マウスにAlcを急性投与した群(WW4g、A1W4g、A3W4g)と非投与群(WW0g、A1W0g、A3W0g)に対して血液生化学的検査を行った。膵臓系酵素(amylaseおよびlipase)は慢性Alc摂取によってWildはで上昇したが、Adh3-/-では有意に低下した。ASTは水摂取マウスに急性投与した時はいずれの遺伝子型でも有意な上昇がみられたが、Alc慢性摂取マウスではAdh3-/-のみに有意な急性投与の効果がみられた。Total-CHOはWildで、F-CHOおよびLDL-CHOは全ての遺伝子型マウスで慢性Alc摂取による上昇がみられたが、HDL-CHOはWildのみに上昇がみられた。以上のように主要臓器のアルコール障害に各ADHが複雑に関与することが示唆された。

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

現在まで予定した研究計画は、再実験が必要なところもあるが、大凡順調に遂行されている。なお、慢性ALc投与4ケ月のWildにおける脂肪肝の形成が必ずしも十分なものではなかったので、新たに、慢性ALc投与1年を計画に加えた。そのため、今年度の研究計画にある臓器中EtOHおよびAcH濃度測定は割愛する予定。
なお、前年度報告書で、慢性アルコール(10%Alc水)摂取によるアルコール代謝の亢進はWildおよびAdh3-/-では見られたが、Adh1-/-には見られなかったと述べたが、このAdh1-/-群にはAdh1+/-ヘテロが混入していたことが判明した。そこで、各ADH遺伝子型マウスのback cross 回数をこれまでの9世代から13世代に引き上げcongenic マウスを完成させた。そして、Adh1-/-の慢性Alc摂取実験(1ヶ月)をやり直したところ、Alc摂取群は水摂取群に比べて2倍以上のAlc代謝亢進が認められ(222.0mg/kg/h vs 99.0mg/kg/h)、さらに、この代謝速度は慢性Alc摂取Wild(480.4mg/kg/h)の50%弱に相当することがわかった。

今後の研究の推進方策

前年度の実施報告で、10%Alc水を4ケ月間慢性摂取によって、Wildの肝には軽度の大型脂肪変性が見られたが、Adh3-/-ではその変化は微弱であったと述べた。このことは、ADH3がアルコール性脂肪肝(ASH)を促進する可能性を示唆するものであるが、Wildの脂肪肝形成がかならずしも十分なものではなかった。そこで、それを確かめるべく、現在慢性Alc摂取期間を1年に伸ばして同様の組織病理、代謝速度、血液生化学等の検査を行う予定である。また、今回非急性Alc投与群にはコントロールとして同カロリーのグルコースを投与したが、このグルコース投与が若干血液生化学データの影響を及ぼした可能性があり、必ずしも適切な急性Alc投与のコントロールではなかったので、今後のコントロールには無投与のマウスを用いる予定。
慢性Alc摂取によって亢進したAdh1-/-のnon-ADH1 pathwayの実態について、ADH阻害剤投与アルコール代謝実験ならびに主要臓器におけるADH1およびADH3の量的変動を免疫化学および免疫組織化学で検討する。

次年度使用額が生じた理由

共同研究者の秋元が都合により学会出張を取りやめたこと、研究代表者の長谷場が研究会に追加参加したことなどにより、次年度使用額9,327円のが出た。

次年度使用額の使用計画

次年度使用額9,327円は、今年度の物品費に加算する。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 謝辞記載あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Effects of ALDH2 genetic polymorphism on the adaptive change in alcohol metabolism due to continuous moderate alcohol consumption in humans2015

    • 著者名/発表者名
      Ohshima S., Haseba T., Nemoto A., Siiya S., Kanda T., Ohno Y.
    • 雑誌名

      Food & Nutri. Sci.

      巻: 6 ページ: 195-204

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Alcohol dehydrogenase 3 ccontributes to the protection of liver from nonalcoholic steatohepatitis2015

    • 著者名/発表者名
      Goto M., Kitamura H., Alam M-M., Ota N., Haseba T., Akimoto T., Shimizu A., T-Yamamoto T., Yamamoto M., Motohashi H.
    • 雑誌名

      Genes to Cells

      巻: 20 ページ: x-y

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 飲酒後のアルコール代謝動態と生理的変動に関するデータベース(第2報)-ALDH2*1/*1型の男性がビールあるいは焼酎を食事の有無で適量飲酒した場合ー2014

    • 著者名/発表者名
      大島俊二、福田和郎、阿部裕子、長谷場 健、大野曜吉
    • 雑誌名

      アルコールと医学生物学

      巻: 33 ページ: 1-11

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Alcohol dehydrogenase III exacerbates liver fibrosis by enhancing stellate cell activation and suppressing natural killer cells in mice2014

    • 著者名/発表者名
      Yi H-S., Lee Y-S., Byun J-S., Seo W., Jeong J-M., Park O., Duester G., Haseba T., Kin S.C., Park K-G., Gao B., Jeong W-I.
    • 雑誌名

      Hepatology

      巻: 60 ページ: 1044-1053

    • DOI

      10.1002/hep.27137

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 急性アルコール中毒下での臓器障害とアルコール脱水素酵素の役割2014

    • 著者名/発表者名
      佐久間隆弘、長谷場 健、丸山基世、秋元敏雄、大野曜吉
    • 学会等名
      日本法医学会学術関東地方集会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2014-11-08

URL: 

公開日: 2016-05-27  

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