フルクトースによる代謝障害の分子機構の解明：肝臓オルガノイドを用いた新たな試み

阐明果糖诱导代谢紊乱的分子机制：利用肝脏类器官的新尝试

• 批准号: 21K17687
• 负责人: 山崎 未来
• 金额: $ 2.91万
• 依托单位: Kagawa Prefectural College of Health Sciences
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K17687/
• 关键词: フルクトース; オルガノイド; 代謝疾患; 肝臓; 代謝障害

フルクトースは天然甘味料のひとつであり、清涼飲料水や加工食品などに広く使用されている。ここ数十年で消費量は飛躍的に増加した。過剰なフルクトース摂取は代謝疾患の発症要因になることが指摘されている。しかし、その詳細な分子機構については不明な点が多く、その解明が強く求められている。近年、オルガノイドと呼ばれるミニ臓器をin vitroで作成する新たな培養技術が開発された。オルガノイドは生体内の臓器に極めて類似しているため、これまで不可能であった臓器そのものをin vitroで扱うことが可能になった。本研究では生体内の肝臓に極めて類似している肝臓オルガノイド（ミニ肝臓）を用いて、フルクトースによって生じる代謝障害の分子機構を明らかにすることを目指す。申請者は肝臓オルガイドの培養法の確立を試みた。肝臓をコラゲナーゼ、ディスパーゼ等の消化酵素にて細胞分散し、マトリゲルに包埋した。各種リコンビナントタンパク質を加えたオルガノイド培養液を用いて3D培養した。その結果、嚢胞状のオルガノイドの形成、増殖が確認された。得られた肝臓オルガノイドは、肝臓を構成する肝細胞、クッパー細胞等の各種マーカー分子の発現が確認された。さらに長期的培養、継代、凍結保存の検討を進めた。初代培養肝細胞と異なり、本法で作成した肝臓オルガノイドでは10日以上の長期培養を可能とした。マトリゲルおよび肝臓オルガノイドを破壊し、マトリゲルに再包埋したところ、肝臓オルガノイドの再形成が認められ、継代操作が可能であることが示された。さらに作成した肝臓オルガノイドを凍結保存、再培養した場合においても肝臓オルガノイドの再形成が認められた。現在、作成した肝臓オルガノイドをフルクトース含有培地で培養し、生体内の肝臓と同様にフルクトース感受性を有するか解析を進めている。

フ ル ク ト ー ス は natural grape material の ひ と つ で あ り, cool and refreshing potable water や processed foods な ど に hiroo く use さ れ て い る. The に increase of で consumption で over several decades, which has soared, is た た. The main causes of <s:1> metabolic disorders are identified through なフ, <s:1>, ト and ス摂. Youdaoplaceholder3, <s:1>, とが are pointed out and されて, る are る. Detailed な し か し, そ の molecular institutions に つ い て は unknown な point が く, そ の interpret が strong く め ら れ て い る. In recent years, オ ル ガ ノ イ ド と shout ば れ る ミ ニ viscera を in vitro で す consummate る new た な culture techniques が open 発 さ れ た. オ ル ガ ノ イ ド は born in vivo の viscera に extremely め て similar し て い る た め, こ れ ま で impossible で あ っ た viscera そ の も の を in vitro で Cha う こ と が may に な っ た. This study で は born in vivo の liver viscera に extremely め て similar し て い る routine liver オ ル ガ ノ イ ド (ミ ニ liver viscera) を with い て, フ ル ク ト ー ス に よ っ て raw じ る metabolic handicap of の molecular institutions を Ming ら か に す る こ と を refers す. Applicant ガ liver ガ ド <s:1> culture method <e:1> establishment を test みた. In the liver, をコラゲナ をコラゲナ ゼ ゼ, ディスパ ゼ ゼ, etc., the <s:1> digestive enzyme にて cells are dispersed and <s:1> トリゲ に に に are embedded in た. Various リ コ ン ビ ナ ン ト タ ン パ ク quality を plus え た オ ル ガ ノ イ を ド broth with い て in 3 d culture し た. Youdaoplaceholder0 そ result, formation of scrocytic <s:1> ガノ ガノ ド ド そ, proliferation が confirmation された. Is crucial to ら れ た liver オ ル ガ ノ イ ド は routine, liver を constitute す る liver cells, ク ッ パ ー cells etc. の マ ー カ ー molecular の 発 が now confirmed さ れ た. Youdaoplaceholder0 long-term cultivation, 継 generation, freezing and preservation 検 検 seek を into めた. Early generation of develop hepatocellular と な で り, this law made し た routine liver オ ル ガ ノ イ ド で は more than 10 の long-term training を may と し た. マ ト リ ゲ ル お よ び routine liver オ ル ガ ノ イ ド を broken 壊 し, マ ト リ ゲ ル に again embedding し た と こ ろ routine, liver オ ル ガ ノ イ ド の reformulation が recognize め ら れ, 継 generation が operation may で あ る こ と が shown さ れ た. さ ら に made し た routine liver オ ル ガ ノ イ ド を freezing preservation, to cultivate し た occasions に お い て も routine liver オ ル ガ ノ イ ド の reformulation が recognize め ら れ た. Now, consummate し た routine liver オ ル ガ ノ イ ド を フ ル ク ト ー ス contains the petty で し, born in vivo の is crucial liver と with others in に フ ル ク ト ー ス susceptibility を have す る か parsing を into め て い る.

项目成果

高脂肪食負荷ラットにおける肝オルガノイドの作製

高脂饮食大鼠肝脏类器官的生成

• 发表时间: 2021
• 作者: 榊原知秀;山田宏哉;宗綱栄二;山崎未来;安藤嘉崇;水野元貴;景山斎; 野内佑起;若杉拓哉;市川勇斗;池谷美幸;石川浩章;鈴木康司;大橋鉱二
• 通讯作者: 大橋鉱二

フルクトース過剰摂取のモデルラットの肝オルガノイド作成と評価

果糖过量大鼠模型中肝脏类器官的创建和评估

• 发表时间: 2022
• 作者: 市川勇斗;山田宏哉;宗綱栄二;安藤嘉崇;景山斎;野内佑起;池谷美幸;波田薫平;山崎未来;水野元貴;石川浩章;鈴木康司;大橋鉱二
• 通讯作者: 大橋鉱二