低蛋白質環境が概日時計に与える不可逆変化の解明

点击翻译按钮获取中文摘要

概日時計は非常に安定した周期をもつ振動体であり、代謝、内分泌、睡眠などの生理的リズムの基盤となっている。概日時計はPeriod2などの時計遺伝子によって構成され、その発現量は約24時間周期で変動し、生理現象に直接関与する遺伝子の発現量を調節している。そのため、その振動の乱れは生活習慣病のリスクを高め、概日時計の振動の理解は健康増進のために必要である。一方、一般に蛋白質含有量の低い食事（低蛋白質食）を継続して摂取すると特定の遺伝子の発現量に不可逆な変更が生ずるとの報告が多くあり、発現量変化を基礎とする概日時計への影響が想定された。そこで、本研究では低蛋白質食を長期に与えたマウスの概日時計の振動状況を評価した。ルシフェラーゼとの融合蛋白質を発現するPeriod2::Luciferaseマウスを使用し、その生体発光を概日時計の振動状況の指標とした。また、常時通常食を与えた群を対照群とした。概日時計はほとんどすべての組織に内在の自律的な時計であり、体外での培養環境下でその振動が観察可能である。視交叉上核、肝臓、筋肉および白色脂肪組織を培養環境下で観察した。自律的に振動しながらも、視床下部・視交叉上核以外に存在する概日時計は視交叉上核（中枢時計）による調節を受ける。中枢時計による調節に変更が生じているかどうかを調べるため、体内における肝臓、顎下腺および腎臓の生体発光を自由給餌・恒暗条件下で計測した。しかしながら、体外および体内いずれの場合も低蛋白質食給餌による振動の異常は認められなかった。マウス作出中の摂餌量および体重推移から、低蛋白質という条件づけに問題は無かったと考えられる。低蛋白質食による影響は葉酸などの他の成分、腸内細菌による代謝が少なからず関連しているとの報告がある。最終年度には低蛋白質に加えて葉酸も減量した餌の評価を試みたものの、異常を認めるに至らなかった。