モデルマウスを用いたミトコンドリアチオラーゼ欠損症の病態解明

使用小鼠模型阐明线粒体硫解酶缺乏症的病理学

基本信息

批准号：
22K16391
负责人：
大塚博樹
金额：
$ 2.83万
依托单位：
Gifu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K16391/
关键词：
ノックアウトマウス作成ケトン体代謝基底核病変胎生致死

项目摘要

ケトン体は糖質が枯渇する状況における重要なエネルギー源である。ケトン食療法は代謝異常症だけでなく難治性てんかんにも行われているが、ケトン体の役割にはまだ不明点も多い。まず本研究ではケトン体代謝酵素であるミトコンドリアアセトアセチル-CoAチオラーゼ(T2)欠損症のノックアウトマウス解析を通して基礎的なエビデンスを提供することを目的としている。T2(ACAT1)欠損症はケトン体利用障害、イソロイシン異化障害をきたす。ヒトT2欠損症患者において、今まで誘因と考えられてきた重篤なケトアシドーシス発作がなくても基底核病変をきたす症例が報告されたため、T2欠損マウスを作成し食餌中のイソロイシン負荷と基底核病変が関連するかどうか検索する。また並行して基質特異性のオーバーラップがあるミトコンドリア中鎖3-ケトアシル-CoAチオラーゼ(T1)も解析し、T2、T1の生理的な役割について明らかにする。ミトコンドリアβ酸化系におけるT1(ACAA2)の基質特異性は短鎖や中鎖の脂肪酸であるが、短鎖脂肪酸はT2とオーバーラップがある。ヒトT1欠損症は発見されておらず、基質特異性のオーバーラップのため症状が出ないか、胎生致死の可能性がある。T1欠損マウスを作成し、胎生致死か、空腹負荷による変化はどうか検索する。以上の目的のため令和4年度はノックアウトマウス作成と通常の飼育を行い、標準的な成長の推移などを確認している。また空腹負荷試験の至適週齢や血液検査結果のデータ収集も並行して開始している。

在碳水化合物耗尽的情况下，酮体是重要的能量来源。生酮饮食疗法不仅用于代谢紊乱，还用于治疗顽固性癫痫，但关于酮体的作用仍存在许多疑问。首先，本研究旨在通过敲除小鼠分析线粒体乙酰乙酰辅酶A硫解酶（T2）缺陷（一种酮体代谢酶）提供基础证据。 T2 (ACAT1) 缺乏会导致酮体利用和异亮氨酸分解代谢受损。在人类 T2 缺乏的患者中，有报道称，即使没有严重的酮症酸中毒发作，基底神经节也会发生病变，这被认为是病变的触发因素。同时，我们还将分析具有重叠底物特异性的线粒体中链 3-酮脂酰辅酶 A 硫解酶 (T1)，并阐明 T2 和 T1 的生理作用。线粒体β-氧化系统中T1（ACAA2）的底物特异性是短链和中链脂肪酸，且短链脂肪酸与T2有重叠。人类T1缺陷尚未被发现，并且由于底物特异性重叠，它可能是无症状的或胚胎致死的。我们将培育 T1 缺陷小鼠并研究它们是否具有胚胎致死性或是否因禁食而发生变化。出于上述目的，我们在2020财年创建了基因敲除小鼠，并正常饲养它们，并确认了标准的生长趋势。我们还开始收集有关空腹压力测试和血液检查结果的最佳年龄的数据。