Development and application of a comprehensive analytical method for oxidized lipids

氧化脂质综合分析方法的开发及应用

• 批准号: 22J10781
• 负责人: 齋藤 耕太
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-22 至 2023-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22J10781/
• 关键词: 脂質過酸化反応; 酸化脂質; LCMS; NASH

脂質は容易に酸化され、脂質過酸化反応（LPO）が引き起こされる。酸化脂質は、種々の病態の発症・進展に関与することが明らかとなってきているため、その解析が求められている。一方で、生体内で生じる酸化脂質は膨大であり、それらを包括的に解析する手法が不足していた。本研究では、所属研究室にて保有する酸化脂質の修飾パターンと、構造推定法を組み合わせることによって、生体内酸化脂質の構造情報の網羅的獲得を実施した。さらに、推定構造情報を用いた生体内酸化脂質の構造同定法を提案し、それを実際の疾患モデル試料へと応用することで、その有用性について評価した。結果、NASHモデルマウス肝臓中にて生成する酸化リン脂質（oxPL）および酸化トリグリセリド（oxTG）、計132種の構造同定を達成した。同定した酸化脂質分子を標的として、NASHモデルマウス肝臓における酸化脂質形成を評価したところ、肝障害が現れ始める病態早期段階において、oxTGが顕著に増加することを明らかにした。一方で、oxPLsは、炎症や肝線維化が確認されるような病態となって初めて増加することを示した。また、細胞オルガネラの分取およびイメージング評価から、本NASHモデルマウスの肝臓では、脂肪滴においてoxTGが産生すること、さらには、脂肪滴内にてLPOが発生することを明らかにした。加えて、脂肪滴LPOの誘導因子としてミトコンドリアから生じる活性酸素種を同定した。以上、本研究にて確立した酸化脂質解析手法は、疾患発症時における酸化脂質形成の包括的理解を可能とし、これまで明らかとされていなかったLPO進行機序解明を達成している。今後、本解析法を酸化ストレス疾患モデル動物に応用することで、疾患発症の原因分子や、バイオマーカー候補分子となりえる新規酸化脂質の探索、さらには酸化脂質を標的とした新たな医薬品開発が期待される。

脂质很容易被氧化，导致脂质过氧化（LPO）。很明显，氧化脂质参与各种病理状况的发生和进展，因此需要对其进行分析。另一方面，生物体中产生的氧化脂质的量巨大，并且缺乏对其进行综合分析的方法。本研究通过将本实验室拥有的氧化脂质的修饰模式与结构估计方法相结合，全面获取了体内氧化脂质的结构信息。此外，我们提出了一种使用估计的结构信息来识别体内氧化脂质结构的方法，并通过将其应用于实际疾病模型样本来评估其有用性。结果，我们成功鉴定了 NASH 模型小鼠肝脏中产生的总共 132 种氧化磷脂（oxPL）和氧化甘油三酯（oxTG）的结构。通过针对已识别的氧化脂质分子并评估 NASH 模型小鼠肝脏中氧化脂质的形成，我们发现 oxTG 在疾病早期阶段即肝损伤开始出现时显着增加。另一方面，只有当炎症和肝纤维化得到证实时，oxPLs才会增加。此外，通过细胞器分选和成像评估，我们发现该NASH模型小鼠肝脏中的脂滴中产生oxTG，此外，脂滴中还产生LPO。此外，我们还发现源自线粒体的活性氧是脂滴 LPO 的诱导剂。如上所述，本研究建立的氧化脂质分析方法使我们能够全面了解疾病发作时氧化脂质的形成，并使我们能够阐明以前未知的LPO进展机制。未来，通过将这种分析方法应用于氧化应激疾病模型动物，我们希望探索新的氧化脂质作为疾病发生的分子和生物标志物候选分子，以及开发针对氧化脂质的新药物。 。

项目成果

Triglyceride peroxidation progression in lipid droplets of hepatocytes in nonalcoholic steatohepatitis

• DOI: 10.1530/rem-22-0024
• 发表时间: 2023-01
• 期刊: Redox Experimental Medicine
• 作者: K. Saito;Y. Matsuoka;M. Abe;Nao Kato;Kazushi Morimoto;Ken‐ichi Yamada