鉄代謝を介したNAFLD制御機構とその臨床応用

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本研究の目的は、非アルコール性脂肪性肝疾患(NAFLD)における肝鉄蓄積とインスリン抵抗性増大を結びつけるメカニズムを、肝代謝フラックス解析システムを用いて解明することである。アデノ随伴ウイルスをマウス尾静脈より投与して、ミトコンドリア鉄代謝調節分子FDXRの肝臓特異的過剰発現を行い、PINTA(positional isotopomer nuclear magnetic resonance tracer analysis)解析を行った。マウスに[3-13C]Lactate, [3-3H]Glucose 持続静注を行い、肝臓における各種代謝産物（標識/非標識）を測定し、TCA回路を担うクエン酸合成酵素（Vcs）と糖新生を担うピルビン酸カルボキシラーゼ(Vpc)のフラックス解析を行った。FDXR過剰発現マウスは、コントロール群と比較して、Vpc/Vcs比の低下、Vcsの上昇を認め、FDXRがmitochondrial oxidationを増加させることが示された。次に、GalNAC修飾したアンチセンスオリゴヌクレオチド（ASO）による肝臓特異的FDXRノックダウンマウスを用いて、グルタミン酸代謝フラックス解析を行った。マウスに[13C5]glutamineと [3-3H]Glucose の持続静注を行い、肝臓における各種代謝産物（標識/非標識コハク酸、リンゴ酸、グルタミン、グルタミン酸）を測定した。FDXRノックダウンマウスは、コントロール群と比較して、コハク酸の標識産物のenrichmentが上昇を認める一方で、リンゴ酸、グルタミン、グルタミン酸のenrichmentには変化は認めなかった。以上から、FDXRノックダウンによりコハク酸デヒドロゲナーゼのフラックス低下とコハク酸蓄積が示唆された。