Discovery Sagaサイレントキーワード俯瞰

性差 / 骨格筋 / 内分泌 / 多臓器連関 / 代謝異常 / 糖尿病 / 脂質異常症 / 加齢 / サルコペニア / 肥満 / グルココルチコイド受容体 / EPA / 代謝 / 臓器連関

個体レベルのエネルギー代謝や体組成は多くの要素・調節系の複雑な連関によって制御され、かかる制御は性や栄養状態など個体条件と密接に関連しながら、エネルギー代謝異常の病態にも関わると考えられるが、その詳細は不明である。本研究では、骨格筋代謝における性の意義と個体の代謝システムの性差の解明を目指し、種々の代謝変容モデル・遺伝子改変動物を用いて、解析を進めている。
前年度までに骨格筋のグルココルチコイド受容体(GR)シグナルに性差があることを見出しており、かかる知見に立脚しながら、本年度はとくに雌雄の肥満モデルマウスにおける検討をおこなった。すなわち、骨格筋特異的GR遺伝子破壊マウス(GRmKO)とコントロールマウスとを用いて、肥満病態における骨格筋GRシグナルの意義の性差を、全身の代謝への影響とともに明らかにすることを目指した。
コルチコステロン慢性投与あるいはob/obマウスでの肥満の経過における、臓器重量、耐糖能、血液生化学(インスリン、コルチコステロンなど内分泌学的評価を含む)の変化などを時系列データとして採取し、諸臓器のマルチオミクスデータと合わせて解析した。肥満が誘導されると、骨格筋GRの下流シグナルが変容し、かかる変容は骨格筋代謝のみならず遠隔臓器の代謝にも影響すること、そのネットワーク変容の様式には性差があることを見出した。骨格筋グルココルチコイドシグナルを起点とする全身の内分泌環境変化の性差は糖尿病や脂肪肝、筋萎縮とも関わることを見出しており、その詳細の解析を進めている。

老化 / 転写因子 / ポリアミン / 代謝 / 酸化ストレス / Nrf1 / ERストレス / 代謝異常 / ストレス

老化を引き起こす活性酸素種を無毒化する抗酸化酵素群は、抗酸化応答配列に結合するNrf転写因子群により発現が制御される。この一群の中で、Nrf1には過剰な抗酸化応答を抑制する。研究代表者は老齢マウスや老化モデルマウス肝において、Nrf1タンパク質量がすることを見出したことから、本研究では、早期老化モデルであるKlotho欠失マウスと加齢マウスとの比較解析データとNrf1欠失マウスとの共通項から、老化によって変動する生体物質代謝経路として、ポリアミンとステロイド代謝系を明らかとし、これらが実際Nrf1で制御されることと、これらの遺伝子変動による加齢現象を明らかにした。

老化のイベントは多岐にわたり、何が引き金になるのかは不明な点が多い中で、今回Nrf1タンパク質の発現低下が、老化の引き金の一端を担っていることを明確にできた点は大きい。この現象は、マウス個体で得られた成果であることから、ヒトへの外挿可能性も高い。さらにNrf1が制御する代謝経路についても、数種見いだせたので、このタンパク質成分の制御が老化抑制になるのか、今後遺伝子改変動物の作出を通して検証を進め、将来的には、老化を抑制する食品成分や低分子化合物の探索を可能とする情報を提供できた点で学術的に貢献した。

【研究分担者】
水沼正樹	広島大学	統合生命科学研究科(先)	教授	(Kakenデータベース)
山本雄広	慶應義塾大学	医学部(信濃町)	講師	(Kakenデータベース)