2022 Fiscal Year Annual Research Report
生体の糖脂質代謝スイッチを誘導するオルニチン情報伝達経路の同定とその制御
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22H02528
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
伯野 史彦 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 准教授 (30282700)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高橋 伸一郎 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 教授 (00197146)
山中 大介 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 特任助教 (10553266)
米山 鷹介 東京医科歯科大学, 統合研究機構, 助教 (10748289)
片岡 直行 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 准教授 (60346062)
増田 正人 東洋大学, 総合情報学部, 准教授 (60708543)
西 宏起 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 特任研究員 (90845653)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | オルニチン / アミノ酸 / 脂質代謝 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
これまで低タンパク食または低アルギニン食を給餌したラットで脂肪肝形成が誘導されることを明らかにしてきた。さらに、低タンパク質食給餌ラットでは新規脂質合成が促進されることによって脂肪が蓄積するが、低アルギニン食を給餌したラットでは肝臓からのVLDLの分泌が抑制されることによって脂肪肝が形成されることを示した。今回、低アルギニン食によって誘導される脂肪肝形成を抑制する目的でVLDLの構成分子であるアポリポタンパク質の発現を誘導するようなアミノ酸を探索した。H4IIE細胞を様々なアミノ酸バランスの培地で培養し、それぞれの細胞のApoBのmRNA量と細胞内メタボロームを測定し、ApoBのmRNA量と相関のあるようなメタボライトを探索した。その結果、メチオニン、アデニン、オルニチンを同定することに成功した。さらにオルニチンを全アミノ酸を加える代わりにオルニチンを添加するのみでApoBのmRNA量が増加したため、オルニチンが何らかのシグナルを流してApoB mRNA量を増加させるシグナルを伝達していると考えることができた。さらに、オルニチンを低アルギニン食に添加したところ、低アルギニン食給餌によって誘導された脂肪肝形成が完全に抑制された。このようにオルニチンは肝臓からのLDL分泌を促進することによって肝臓に蓄積された脂質を、他の組織に分配する機能を有していると考えられた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
現在までに、オルニチンが脂肪肝形成を阻害することを明らかにすることができたばかりでなく、VLDL の分泌を促進し、血中LDL量を制御することを明らかにできたため。
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| Strategy for Future Research Activity |
最近の研究成果から、オルニチンを低アルギニン食に添加することによって低アルギニン食で誘導された脂肪肝形成を阻害することができるが、口内摂取ではなく腹腔内投与することによっては脂肪関係性を抑制できないことを明らかにした。そこで、腸内細菌叢や小腸細胞を介して、オルニチンがVLDL分泌を促進する分子メカニズムの全容を明らかにする。
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[Journal Article] Essential amino acid intake is required for sustaining serum insulin-like growth factor-I levels but is not necessarily needed for body growth.2022
Author(s)
Nishi H, Uchida K, Saito M, Yamanaka D, Nagata H, Tomoshige H, Miyata I, Ito K, Toyoshima Y, Takahashi S-I*, Hakuno F*, Takenaka A*
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Journal Title
Cells
Volume: 11
Pages: 1523
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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