Mechanism of the beneficial effects of maternal exercise on next generation health focusing on maternal organs, placenta, and fetal tissues

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近年、妊婦の肥満、糖尿病は自身の健康に害悪を及ぼすだけでなく、子に対して糖尿病をはじめとした慢性代謝性疾患の発症リスクを伝播させる悪循環を引き起こすことが証明されている。我々はこれまでの研究によって、妊娠中の母マウスを車輪ケージで飼い自発運動させると、母親の肥満による仔マウスの耐糖能機能の低下を劇的に改善できることを見出した。そのメカニズムとして、母親の運動で胎盤から分泌されるSuperoxide dismutase 3 (SOD3)が胎仔肝臓にエピゲノム修飾を誘導することで、母体運動効果を子へ伝達する因子として機能していることを同定した。今年度は、運動刺激が母体臓器によって受容されて、胎盤へと何らかの因子を介してその刺激が伝達されていると予想し、妊娠運動時の母体臓器から放出されるSOD3分泌誘導因子の探索を行った。その結果、SOD3の発現を誘導する運動誘導性生理活性物質（エクサカイン）の候補分子とその分泌由来となる臓器の同定に成功した。更に臓器特異的遺伝子改変マウスの樹立を完了し、胎盤におけるSOD3の発現に影響を与えることを明らかにした。また候補エクサカインのリコンビナントタンパク質や受容体阻害を用いた実験により、胎盤細胞におけるSOD3発現を制御している細胞内シグナル伝達経路を同定した。現在、このマウスの壮齢期における糖代謝解析と、糖代謝責任臓器の網羅的遺伝子解析を行うことで、母体臓器における運動応答性が次世代に影響を与えるメカニズムをまとめる予定である。