胎児期から乳児期の脂質代謝遺伝子発現に関与するDNA脱メチル化機構の解明

阐明胎儿至婴儿阶段脂质代谢基因表达涉及的DNA去甲基化机制

• 批准号: 20K11558
• 负责人: 森永 秀孝
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2021-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K11558/
• 关键词: エピジェネティクス; 脂質代謝; PPARα; トランスジェニックマウス; DOHaD

我々は胎児期から乳児期におけるエピゲノム修飾が成人期での生活習慣病発症の一因となっている可能性を示すため、肝臓における代謝臓器としての機能成熟過程とDNA脱メチル化の関連を明らかにし、さらに成人期での生活習慣病とDNA脱メチル化の関連を明らかにすることを目的として研究を行っている。今年度は、まず野生型マウスにおけるメチローム解析を行った。胎生期18.5日齢、生後2、16、28日齢から肝臓を採取し、Whole Genome Bisulfite Sequenceを行った。解析した結果、2日齢から16日齢にかけて劇的にDNAメチル化状態が変化していることが判明した。主に造血関連遺伝子や脂質代謝遺伝子のメチル化状態に変化が生じており、この期間が肝臓の機能成熟に大事な時期であることが明らかになった。また、胎児期から乳児期における栄養環境がエピゲノム記憶として記憶・維持されて将来の健康や疾患発症に関連するという仮説を実証するために、時期特異的にDNA脱メチル化を誘導するマウスを作成する予定であるが、今年度はloxP配列で挟まれたpoly A cassette(STOP)の下流にdCas9にTETが連結した構造を持つベクターを作製した。このベクターを培養細胞(HEK293)に遺伝子導入を行い、AAV-Creを作用させることでdCas9-TET融合蛋白質の発現が確認終了しており、理研にてトランスジェニックマウスを作成する予定である。

我们阐明了肝脏作为代谢器官的功能成熟过程与 DNA 去甲基化之间的关系，以表明从胎儿期到婴儿期的表观基因组修饰可能是成年后生活方式相关疾病发生的一个促成因素。我们正在进行研究，旨在阐明生活方式相关疾病与成年期 DNA 去甲基化之间的关系。今年，我们首先在野生型小鼠中进行了甲基化分析。在 18.5 天龄以及出生后 2、16 和 28 天时从胚胎中收集肝脏，并进行全基因组亚硫酸氢盐测序。分析结果发现，从2天到16天，DNA甲基化状态发生了巨大变化。变化主要发生在造血相关基因和脂质代谢基因的甲基化状态，明确这一时期是肝功能成熟的重要时期。此外，为了验证从胎儿期到婴儿期的营养环境作为表观基因组记忆被记住和维持并且与未来的健康和疾病发展相关的假设，我们今年创建了诱导特定时期DNA去甲基化的小鼠。我们创建了一个载体，其结构中 TET 连接到夹有 loxP 序列的聚 A 盒 (STOP) 下游的 dCas9。我们通过将该载体导入培养细胞（HEK293）并作用于AAV-Cre，确认了dCas9-TET融合蛋白的表达，并计划在RIKEN创建转基因小鼠。

项目成果

High-mobility group box 2 protein is essential for the early phase of adipogenesis

高迁移率 group box 2 蛋白对于脂肪形成的早期阶段至关重要

• DOI: 10.1016/j.bbrc.2021.03.149
• 发表时间: 2021
• 作者: Hidetaka Morinaga; Yoshimi Muta; Tomoko Tanaka; Makito Tanabe; Yuriko Hamaguchi; Toshihiko Yanase
• 通讯作者: Toshihiko Yanase

High-mobility group box 2 protein is essential for the early phase of adipogenesis

高迁移率 group box 2 蛋白对于脂肪形成的早期阶段至关重要

• DOI: 10.1016/j.bbrc.2021.03.149
• 发表时间: 2021
• 作者: Hidetaka Morinaga; Yoshimi Muta; Tomoko Tanaka; Makito Tanabe; Yuriko Hamaguchi; Toshihiko Yanase
• 通讯作者: Toshihiko Yanase