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食後高血糖の繰り返しによるエピゲノムの蓄積と炎症の慢性化に関する研究

反复餐后高血糖引起的表观基因组积累与慢性炎症的研究

基本信息

批准号：
15J06391
负责人：
今井千裕
金额：
$ 1.09万
依托单位：
University of Shizuoka
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2015
资助国家：
日本
起止时间：
2015-04-24 至 2017-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15J06391/
关键词：
食後高血糖炎症の慢性化エピゲノム遺伝子発現

项目摘要

食後高血糖の繰り返しを含めた生活習慣の蓄積には、クロマチン上に後天的に記載される情報、すなわちエピゲノム情報が関与する可能性が考えられている。これまでの研究で、食後高血糖は末梢血白血球における炎症関連遺伝子および動脈組織における接着分子遺伝子の発現を増大させ、慢性的な炎症を介して２型糖尿病の発症・進展を促進する可能性があることを明らかにした。本研究では、食後高血糖による炎症の慢性化にエピゲノム変化が関与しているかを検証した。ヒト単球様THP-1細胞を、高グルコース培地またはBrd4-アセチル化ヒストン結合阻害剤JQ1を添加した高グルコース培地で24時間培養した後、低グルコース培地に換えて4日間培養した。低グルコース培地で5日間培養した細胞を対照とし、炎症関連遺伝子のmRNA発現量、遺伝子近傍のヒストンH3アセチル化修飾量およびBrd4結合量を調べた。その結果、THP-1細胞を高グルコース培地に24時間曝露すると、その後低グルコース培地に換えても、炎症関連遺伝子(IL-1β、TNF-α等)のmRNA発現量は、対照群と比較して高値を維持した。一方、高グルコース培地にJQ1を添加した細胞では、それら炎症関連遺伝子の発現が顕著に抑制された。さらに、TNF-α遺伝子近傍のヒストンH3アセチル化修飾量およびBrd4結合量は、高グルコースへの曝露により増大し、低グルコース培地交換後も維持されたが、JQ1を添加した細胞では抑制された。これらの結果より、高グルコース刺激による炎症関連遺伝子の発現誘導およびその後の発現維持には、ヒストンH3のアセチル化修飾およびBrd4の結合量の増大が関与していることが明らかとなった。本研究成果より、食後高血糖の情報はエピゲノム変化として記憶・蓄積され、炎症関連遺伝子の発現増大および維持をもたらし、炎症の慢性化を誘導する可能性があることが示唆された。

The accumulation of postprandial hyperglycemia, including lifestyle habits, information on postprandial hyperglycemia, information on postprandial hyperglycemia, and the possibility of postprandial hyperglycemia These studies suggest that postprandial hyperglycemia may contribute to the development and progression of type 2 diabetes by increasing the expression of inflammatory genes in peripheral blood leukocytes and arterial tissues, and by mediating chronic inflammation. This study aims to investigate the chronicity of postprandial hyperglycemia. The THP-1 cells were cultured for 24 hours and then cultured for 4 days. The expression of mRNA of inflammation-related genes, the amount of H3-related gene modification near the gene, and the amount of Brd4 binding were modulated in cells cultured in low temperature for 5 days. As a result, THP-1 cells maintained a high level of mRNA expression for inflammatory cytokines (IL-1β, TNF-α, etc.) after 24 hours of exposure to THP-1 cells and a low level of mRNA expression for inflammatory cytokines (IL-1β, TNF-α, etc.) after 24 hours of exposure to THP-1 cells. In addition, the expression of inflammation-related genes was inhibited by the addition of JQ1. In addition, the amount of H3-binding modification and Brd4 binding in the vicinity of TNF-α gene increased at high levels of exposure, and was maintained at low levels of exposure. JQ1 was added to the cells and inhibited. The results showed that the expression of inflammation-related genes induced by high concentration of H3 and Brd4 was significantly higher than that of H3 and Brd4. The results of this study indicate that information on postprandial hyperglycemia may increase the likelihood of memory accumulation, development and maintenance of inflammation-related genes, and chronicity of inflammation.