鉄摂取の過不足が生体内遺伝子発現に及ぼす影響とその制御機構の解明

2015 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15H05346
• Research Institution: Kanagawa Academy of Science and Technology
• Principal Investigator: 亀井 飛鳥 公益財団法人神奈川科学技術アカデミー, 未病改善食品評価法開発プロジェクト, 研究員 (40514112)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: 鉄欠乏 / トランスクリプトーム

Outline of Annual Research Achievements

我々はこれまで、ラットによる検討により、鉄欠乏性貧血下における肝臓の遺伝子発現解析を行い、様々な代謝が変動し、さらにアポトーシスの誘導など細胞機能の変化についても明らかにした。一方、遺伝子データベースは、ラットに比べてマウスで充実していることを考慮し、さらなる研究の展開を見据え、マウスによる実験を開始することとした。
予備的検討においては、ラットに比べてマウスにおいて鉄欠乏食摂取によるヘモグロビン低下効率が低いことが示唆されていたため、同様の条件で同様に貧血を呈するかどうかを明らかにする必要があった。そこで、まずはマウスを用い、鉄欠乏食摂取実験を実施した。
マウスを予備飼育後、通常食群および鉄欠乏食摂取群に分けて飼育を行った。その結果、鉄欠乏食群においてヘモグロビン濃度が有意に低下し、貧血を呈していることが示唆された。そこで、この時点で解剖を行い、他の血液成分や、肝臓および排泄された糞中の鉄量の測定を行った。その結果、鉄欠乏食マウスにおいて貯蔵鉄量が顕著に減少しており、鉄欠乏性貧血を呈していることが明らかになった。続いて、DNAマイクロアレイによる肝臓の網羅的遺伝子発現解析を実施した。その結果、通常食群と鉄欠乏食群で明確に異なる発現パターンを示すことが明らかになった。顕著な発現変動を示した遺伝子の中には、鉄を補欠分子族とするような因子も多く含まれていた。以上、本研究によってマウスが鉄欠乏性貧血に至る飼育条件を確定するとともに、その生体応答を明らかにするに至った。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

当初の予定通りに、マウスが鉄欠乏性貧血に至る飼育条件を確定するとともに、その生体応答を明らかにするに至った。

Strategy for Future Research Activity

本研究により、マウスによる鉄欠乏性貧血の作出条件の確定および肝臓のトランスクリプトーム解析を実施した。我々はこれまで、ラットによる検討により、貧血時の肝臓のトランスクリプトーム解析を実施するとともに、血液のトランスクリプトーム解析も進めてきた。その中で、貧血時に血液の遺伝子発現変動が多く見られることが明らかになってきた。そこで、マウスによる血液のトランスクリプトーム解析を計画している。これは、遺伝子データベースがラットに比べてマウスで充実していることを考慮し、さらなる研究の展開を見据えたものである。