統合オミクス解析によるパセリの抗腫瘍効果の作用機序解析

利用整合组学分析欧芹抗肿瘤作用的作用机制

• 批准号: 12F02402
• 负责人: 加藤 久典
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2012
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2012 至 2013
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12F02402/
• 关键词: パセリ; 大腸炎; 腫瘍マーカー; トランスクリプトミクス; プロテオミクス; 抗腫瘍作用; 作用機序; プロテアソーム阻害

これまでにパセリの熱水抽出物がヒト結腸がん由来細胞株HT-29の増殖抑制効果が認められたことから、パセリには抗結腸腫瘍活性を有する可能性が示唆された。細胞レベルから生体レベルへのパセリの腫瘍増殖抑制作用を検証するために、まずは最初の一歩として、デキストラン硫酸ナトリウム誘導潰瘍性大腸炎モデルマウスを用いてパセリ摂取による大腸炎の抑制作用を検討した。体重減少、血便、下痢の3つのスコアからなる大腸炎の指標であるDAI (Disease Activity Index)を評価するとともに、トランスクリプトーム解析を基盤とした統合オミクス解析を活用し、その作用分子機構の解明を行った。パセリ摂取マウスにおいて大腸炎の発症に伴うDAI上昇および腸管の短縮は有意に抑制され、血中腫瘍マーカーのSerum amyloid A1 (SAA1)、および炎症マーカーのIL-6 (Interleukin 6)、Matrix metalloproteinase-3 (MMP3)の濃度も顕著に減少した。大腸のトランスクリプトーム解析では、炎症サイトカインのI1-6、ケモカインCc15、下流のHaptoglobin、cluster of differentiation 163、および線維化マーカーのTissue Inhibitor of Metalloproteinase l、Mmp3、Mmpl0の発現が有意に減少し、パセリの摂取により炎症の抑制、腸管短縮の改善に関与すると示された。肝臓トランスクリプトーム解析では、Saa1、c-Jun、S100 calcium binding protein A8など腫瘍マーカーの発現減少、stearoyl-CoA desaturase-1、ELOVL family member 6, elongation of long chain fatty acids、fatty acid synthase、NADP-dependent malic enzymeなど脂肪酸合成関連遺伝子の発現増加から、パセリを摂取したマウスにおいて腫瘍マーカー濃度の減少および体重減少の改善との関与が考えられた。また、肝臓プロテオーム解析では、クエン酸サイクルおよび尿素サイクルにかかわるタンパク質の発現増加、メチオニン・リサイクル経路にかかわるタンパク質発現減少から酸化的リン酸化の改善、酸化ストレスの低減が示唆された。以上のように、トランスクリプトミクスとプロテオミクスを組み合わせた統合的な解析から、パセリ摂取による大腸炎抑制作用メカニズムの遣伝子-タンパク質ネットワークを解明できた。今後、メタポロミクス解析を加えさらに詳細に解析する予定である。

欧芹的热水提取物已被证明可以抑制人类结肠癌衍生细胞系 HT-29 的生长，这表明欧芹可能具有抗结肠肿瘤活性。为了从细胞水平到生物水平验证欧芹的肿瘤生长抑制作用，首先，我们使用葡聚糖硫酸钠诱导的溃疡性结肠炎模型小鼠研究了欧芹摄入对结肠炎的抑制作用。除了评估由体重减轻、血便和腹泻三个评分组成的结肠炎指标DAI（疾病活动指数）之外，我们还将利用基于转录组分析的综合组学分析来阐明其作用的分子机制I。做到了。在喂食欧芹的小鼠中，与结肠炎发作相关的 DAI 增加和肠缩短被显着抑制，血清肿瘤标志物血清淀粉样蛋白 A1 (SAA1)、炎症标志物 IL-6 (白细胞介素 6) 和基质金属蛋白酶 3 也被显着抑制。 (MMP3)的浓度也显着降低。大肠转录组分析显示，炎性细胞因子I1-6、趋化因子Cc15、下游触珠蛋白、分化簇163、纤维化标志物金属蛋白酶组织抑制剂l、Mmp3、Mmpl0的表达显着下降，欧芹已研究表明，乳酸的摄入有助于抑制炎症和改善肠道缩短。肝脏转录组分析显示，Saa1、c-Jun、S100钙结合蛋白A8、硬脂酰辅酶A去饱和酶-1、ELOVL家族成员6、长链脂肪酸延长、脂肪酸合酶、NADP等肿瘤标志物表达降低。与脂肪酸合成相关的基因（例如依赖性苹果酸酶）的表达被认为与摄入欧芹的小鼠的肿瘤标志物浓度降低和体重减轻有关。此外，肝脏蛋白质组分析显示，参与柠檬酸循环和尿素循环的蛋白质表达增加，而参与蛋氨酸循环途径的蛋白质表达减少，表明氧化磷酸化得到改善，氧化应激减少。如上所述，通过转录组学和蛋白质组学相结合的综合分析，我们能够阐明欧芹摄入抑制结肠炎作用背后的基因-蛋白质网络。未来，我们计划通过添加元组学分析来进行更详细的分析。

项目成果

Transcriptional profiling in rats and an ex vivo analysis implicate novel beneficial function of egg shell membrane in liver fibrosis

大鼠转录谱和离体分析表明蛋壳膜在肝纤维化中具有新的有益功能

• DOI: 10.1016/j.jff.2013.07.003
• 发表时间: 2013
• 期刊: Journal of Functional Foods
• 影响因子: 5.6
• 作者: Huijuan Jia;Kenji Saito;Wanping Aw;Shoko Takahashi;Manaka Hanate;Yukio Hasebe;Hisanori Kato
• 通讯作者: Hisanori Kato

DNA microarray analysis identified molecular pathways mediating the effects of supplementation of branched-chain amino acids on CC14-inducedcirrhosis in rats

DNA 微阵列分析确定了介导补充支链氨基酸对 CC14 诱导的大鼠肝硬化影响的分子途径

• 发表时间: 2013
• 期刊: Molecular Nutrition & Food Research
• 影响因子: 5.2
• 作者: Huijuan lia;Shoko Takahashi;Kenji Saito and Hisanori Kato
• 通讯作者: Kenji Saito and Hisanori Kato

The prediction of beneficial effects of dietary parsley by DNA Microarray Analysis

通过 DNA 微阵列分析预测膳食欧芹的有益效果

• 发表时间: 2012
• 作者: Huijuan Jia;Wanping Aw;Manaka Hanate;Kenji Saito and Hisanori Kato;Jia Huijuan
• 通讯作者: Jia Huijuan

Multi-faceted integrated omics analysis revealed parsley (Petroselinum crispum) as a novel dietary intervention in dextran sodium sulphate induced colitic mice

• DOI: 10.1016/j.jff.2014.09.018
• 发表时间: 2014-11-01
• 期刊: JOURNAL OF FUNCTIONAL FOODS
• 影响因子: 5.6
• 作者: Jia, Huijuan;Aw, Wanping;Kato, Hisanori
• 通讯作者: Kato, Hisanori