低代謝療法の基盤となる脳から末梢組織への休眠シグナルの解明

本研究の目的は、天然由来の省エネシステムである休眠から低代謝耐性の原理を学び人間に応用することである。そこで、3年をかけて低代謝療法の基盤となる脳から末梢組織への休眠シグナルの解明に挑戦する。そのために、最も代謝が高い臓器のひとつである心臓に注目し、休眠中の心臓に影響を及ぼす因子を同定することを目指す。心機能や心臓の代謝に影響を及ぼす因子を検証していく上で、心機能をインビトロで評価できることは大きなアドバンテージとなる。そこで、本研究の計画は次の４つのステップから構成した：①インビトロ代謝評価系の開発、②休眠動物から体液の採取、③心筋トランスクリプトームから休眠遺伝子群の検索、④候補分子のインビトロ評価系における検証。①に関しては、マウスのES細胞から心筋分化できる系は整備されているものの、ES細胞由来の心筋と生体の心筋の性質上の違いを鑑みると、生体のマウスの心筋からの初代培養を行うことができることが望ましい。昨年度までに、確立していた成体マウスから心筋細胞を単離する方法を用いて、単離心筋を作成し、さらに複数日わたって培養できる、心筋初代培養系の樹立に注力した。現時点で、３－４日間の拍動心筋を得られるケースもあるが、培養が安定しないため、現在トラブルシューティング中である。さらに、拍動する心筋を培養したまま動画撮影できる顕微鏡システムは既に導入してあり、実際に拍動を捉えられるかは心筋培養が安定したら検証する予定である。②に関しては、飢餓性休眠のマウスや冬眠様状態のマウスから採血を行い、血漿ストックライブラリの作成をすすめている。③に関しては、絶食性休眠とQ神経誘導性休眠のマウスから単離した１心筋細胞遺伝子発現解析を行い、休眠中に発現が上昇する遺伝子群を得た。

本研究の目的は、天然由来の省エネシステムである休眠から低代謝耐性の原理を学び人間に応用することである。そこで、3年をかけて低代謝療法の基盤となる脳から末梢組織への休眠シグナルの解明に挑戦する。そのために、最も代謝が高い臓器のひとつである心臓に注目し、休眠中の心臓に影響を及ぼす因子を同定することを目指す。心機能や心臓の代謝に影響を及ぼす因子を検証していく上で、心機能をインビトロで評価できることは大きなアドバンテージとなる。そこで、本研究の計画は次の４つのステップから構成した：①インビトロ代謝評価系の開発、②休眠動物から体液の採取、③心筋トランスクリプトームから休眠遺伝子群の検索、④候補分子のインビトロ評価系における検証。①に関しては、マウスのES細胞から心筋分化できる系は整備されているものの、ES細胞由来の心筋と生体の心筋の性質上の違いを鑑みると、生体のマウスの心筋からの初代培養を行うことができることが望ましい。昨年度までに、確立していた成体マウスから心筋細胞を単離する方法を用いて、単離心筋を作成し、さらに複数日わたって培養できる、心筋初代培養系の樹立に注力した。現時点で、３－４日間の拍動心筋を得られるケースもあるが、培養が安定しないため、現在トラブルシューティング中である。さらに、拍動する心筋を培養したまま動画撮影できる顕微鏡システムは既に導入してあり、実際に拍動を捉えられるかは心筋培養が安定したら検証する予定である。②に関しては、飢餓性休眠のマウスや冬眠様状態のマウスから採血を行い、血漿ストックライブラリの作成をすすめている。③に関しては、絶食性休眠とQ神経誘導性休眠のマウスから単離した１心筋細胞遺伝子発現解析を行い、休眠中に発現が上昇する遺伝子群を得た。