グルカゴン誘導性長鎖ノンコーディングRNAの代謝調節機能の解明

阐明胰高血糖素诱导的长非编码RNA的代谢调节功能

基本信息

批准号：
22K08639
负责人：
長沼孝雄
金额：
$ 2.66万
依托单位：
National Center for Global Health and Medicine
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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

项目摘要

本研究は、グルカゴン誘導性長鎖ノンコーディング(lnc)RNAの糖代謝調節における役割とそのメカニズムを解明することを目的としている。2022年度は、in vivoにおけるLnc-GI1の糖新生に対する役割について機能欠損および機能獲得実験より検討した。まず、野生型マウスを対照として、Lnc-GI1 ノックアウト（KO）マウスの絶食時の肝臓における糖新生系酵素遺伝子の発現と血糖値を調査した。Lnc-GI1 KOによって肝臓での糖新生系酵素遺伝子の発現が減少し、絶食時の血糖値が低下した。また、肝臓からの糖新生を評価するため、ピルビン酸負荷試験とグリセロール負荷試験を実施したところ、Lnc-GI1 KOマウスではピルビン酸およびグリセロールを基質とした糖新生が減少していた。さらに、Lnc-GI1 KOマウスに対してアデノウイルスベクターを用いてLnc-GI1遺伝子を入れ戻したところ、糖新生系酵素遺伝子の発現および肝糖新生がレスキューされた。これらの結果から、Lnc-GI1は、in vivoにおいて肝臓での糖新生系酵素遺伝子の発現を増加させ、肝糖新生を促進させることが明らかとなった。次に、肥満糖尿病モデルマウスであるdb/dbマウスにおけるLnc-GI1の機能抑制の効果について検討した。アデノウイルスベクターを用いたCRISPRi法によってマウス肝臓においてLnc-GI1をノックダウン（KD）させたところ、対照マウスに比べて肝臓における糖新生系酵素遺伝子の発現が減少し、絶食時の血糖値が低下した。また、Lnc-GI1 KD db/dbマウスでは、対照マウスに比べてピルビン酸およびグリセロールを基質とした糖新生も減少していた。これらの結果から、Lnc-GI1の機能抑制によって糖尿病の高血糖を改善できることが示唆された。

本研究的目的是阐明胰高血糖素诱导的长链非编码（lnc）RNA在调节葡萄糖代谢中的作用和机制。 2022年，我们通过功能丧失和功能获得实验研究了Lnc-GI1在体内糖异生中的作用。首先，我们以野生型小鼠作为对照，研究了 Lnc-GI1 敲除（KO）小鼠禁食期间肝脏中糖异生酶基因的表达和血糖水平。 Lnc-GI1 KO 降低了肝脏中糖异生酶基因的表达，导致空腹血糖水平降低。此外，为了评估肝脏的糖异生，进行了丙酮酸和甘油耐受性测试，并且在Lnc-GI1 KO小鼠中使用丙酮酸和甘油作为底物的糖异生减少。此外，当使用腺病毒载体将Lnc-GI1基因引入Lnc-GI1 KO小鼠体内时，糖异生酶基因的表达和肝脏糖异生作用得以恢复。这些结果表明，Lnc-GI1增加体内肝脏中糖异生酶基因的表达，促进肝脏糖异生。接下来，我们研究了抑制 Lnc-GI1 功能对 db/db 小鼠（肥胖糖尿病模型小鼠）的影响。当使用腺病毒载体的 CRISPRi 方法敲低（KD）小鼠肝脏中的 Lnc-GI1 时，与对照小鼠相比，肝脏中糖异生酶基因的表达降低，并且禁食期间的血糖水平也降低。此外，与对照小鼠相比，Lnc-GI1 KD db/db 小鼠中使用丙酮酸和甘油作为底物的糖异生也减少。这些结果表明，可以通过抑制Lnc-GI1的功能来改善糖尿病中的高血糖。