グルカゴン誘導性長鎖ノンコーディングRNAの代謝調節機能の解明

本研究は、グルカゴン誘導性長鎖ノンコーディング(lnc)RNAの糖代謝調節における役割とそのメカニズムを解明することを目的としている。2022年度は、in vivoにおけるLnc-GI1の糖新生に対する役割について機能欠損および機能獲得実験より検討した。まず、野生型マウスを対照として、Lnc-GI1 ノックアウト（KO）マウスの絶食時の肝臓における糖新生系酵素遺伝子の発現と血糖値を調査した。Lnc-GI1 KOによって肝臓での糖新生系酵素遺伝子の発現が減少し、絶食時の血糖値が低下した。また、肝臓からの糖新生を評価するため、ピルビン酸負荷試験とグリセロール負荷試験を実施したところ、Lnc-GI1 KOマウスではピルビン酸およびグリセロールを基質とした糖新生が減少していた。さらに、Lnc-GI1 KOマウスに対してアデノウイルスベクターを用いてLnc-GI1遺伝子を入れ戻したところ、糖新生系酵素遺伝子の発現および肝糖新生がレスキューされた。これらの結果から、Lnc-GI1は、in vivoにおいて肝臓での糖新生系酵素遺伝子の発現を増加させ、肝糖新生を促進させることが明らかとなった。次に、肥満糖尿病モデルマウスであるdb/dbマウスにおけるLnc-GI1の機能抑制の効果について検討した。アデノウイルスベクターを用いたCRISPRi法によってマウス肝臓においてLnc-GI1をノックダウン（KD）させたところ、対照マウスに比べて肝臓における糖新生系酵素遺伝子の発現が減少し、絶食時の血糖値が低下した。また、Lnc-GI1 KD db/dbマウスでは、対照マウスに比べてピルビン酸およびグリセロールを基質とした糖新生も減少していた。これらの結果から、Lnc-GI1の機能抑制によって糖尿病の高血糖を改善できることが示唆された。

本研究は、グルカゴン誘導性長鎖ノンコーディング(lnc)RNAの糖代謝調節における役割とそのメカニズムを解明することを目的としている。2022年度は、in vivoにおけるLnc-GI1の糖新生に対する役割について機能欠損および機能獲得実験より検討した。まず、野生型マウスを対照として、Lnc-GI1 ノックアウト（KO）マウスの絶食時の肝臓における糖新生系酵素遺伝子の発現と血糖値を調査した。Lnc-GI1 KOによって肝臓での糖新生系酵素遺伝子の発現が減少し、絶食時の血糖値が低下した。また、肝臓からの糖新生を評価するため、ピルビン酸負荷試験とグリセロール負荷試験を実施したところ、Lnc-GI1 KOマウスではピルビン酸およびグリセロールを基質とした糖新生が減少していた。さらに、Lnc-GI1 KOマウスに対してアデノウイルスベクターを用いてLnc-GI1遺伝子を入れ戻したところ、糖新生系酵素遺伝子の発現および肝糖新生がレスキューされた。これらの結果から、Lnc-GI1は、in vivoにおいて肝臓での糖新生系酵素遺伝子の発現を増加させ、肝糖新生を促進させることが明らかとなった。次に、肥満糖尿病モデルマウスであるdb/dbマウスにおけるLnc-GI1の機能抑制の効果について検討した。アデノウイルスベクターを用いたCRISPRi法によってマウス肝臓においてLnc-GI1をノックダウン（KD）させたところ、対照マウスに比べて肝臓における糖新生系酵素遺伝子の発現が減少し、絶食時の血糖値が低下した。また、Lnc-GI1 KD db/dbマウスでは、対照マウスに比べてピルビン酸およびグリセロールを基質とした糖新生も減少していた。これらの結果から、Lnc-GI1の機能抑制によって糖尿病の高血糖を改善できることが示唆された。