糖質の消化・吸収遅延による小腸の遺伝子発現と生活習慣病発症リスクとの関連

碳水化合物消化和吸收延迟导致小肠基因表达与生活方式相关疾病风险之间的关系

基本信息

批准号：
07J55521
负责人：
島田昌也
金额：
$ 1.15万
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：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至 2009
项目状态：
已结题

项目摘要

糖質の消化吸収遅延による小腸における転写補因子Spot14の遺伝子発現抑制メカニズムを解析するため、難消化性デンプン(レジスタントスターチ)を成熟ラットに1週間与え、空腸を採取した。レジスタントスターチ摂取により、空腸Spot14の遺伝子発現が著しく低下した。このSpot14の遺伝子発現低下のメカニズムを転写レベルで明らかにするため、クロマチン免疫沈降法(ChIPアッセイ)により、Spot14遺伝子上のヒストンH3、H4のアセチル化ならびにSpot14の遺伝子発現に重要な転写因子ChREBPの結合を解析した。その結果、レジスタントスターチ摂取によるSpot14遺伝子上のプロモーター領域におけるヒストンH3、H4のアセチル化ならびにChREBPの結合が低下することが明らかとなった。また、糖質の消化吸収遅延による血糖上昇の抑制が末梢血白血球の炎症性サイトカインの遺伝子発現に及ぼす影響を調べるため、12週間の高脂肪食負荷により中程度のインスリン抵抗性を発症させたラットに、α-アミラーゼ阻害剤小麦アルブミンを含む飼料を3週間与え、末梢血白血球のRNAを採取した。小麦アルブミン添加食摂取により、インスリン抵抗性が改善しただけでなく、IL-1β、IL-6、IL-18、TNF-αならびにIFN-γの遺伝子発現量が顕著に減少した。したがって、末梢血におけるこれらのサイトカインを遺伝子発現レベルで測定することは、インスリン抵抗性をモニターするバイオマーカーとしての役割が期待できると思われる。

为了分析因碳水化合物消化吸收延迟而抑制小肠转录辅因子Spot14基因表达的机制，给成年大鼠服用抗性淀粉1周，并收集空肠。摄入抗性淀粉显着降低了空肠 Spot14 的基因表达。为了在转录水平上阐明Spot14基因表达下降的机制，我们进行了染色质免疫沉淀（ChIP测定）来研究Spot14基因上组蛋白H3和H4以及转录因子ChREBP的乙酰化，这对Spot14很重要分析了基因表达。结果显示，抗性淀粉摄入降低了组蛋白 H3 和 H4 乙酰化以及 Spot14 基因启动子区域的 ChREBP 结合。此外，为了研究抑制碳水化合物消化吸收延迟引起的血糖升高对外周血白细胞炎症细胞因子基因表达的影响，给大鼠喂食12周高脂肪饮食以产生中度胰岛素抵抗。给动物喂食含有小麦白蛋白（一种α-淀粉酶抑制剂）的饮食3周，并收集外周血白细胞RNA。摄入补充小麦白蛋白的饮食不仅可以改善胰岛素抵抗，还可以显着降低IL-1β、IL-6、IL-18、TNF-α和IFN-γ的基因表达水平。因此，在基因表达水平上测量外周血中的这些细胞因子有望发挥作为监测胰岛素抵抗的生物标志物的作用。