鍵となる酵素CYP7a1とHMGCRのエピジェネティックな制御は、子豚の異なる品種で肝コレステロール代謝に影響を与えます

Epigenetic Regulation of Key Enzymes CYP7a1 and HMGCR Affect Hepatic Cholesterol Metabolism in Different Breeds of Piglets.

• Xian Li
• Hanyang Xiao
• Xiaoqian Jian
• Xiangyin Zhang
• Hui Zhang
• Yang Mu
• Hua Wang
• Shulin Chen
• Rihua Cong

抄録

肝臓は、コレステロールが合成され、輸送、分泌され、変換される場所であるため、肝臓はコレステロールの恒常性にかけがえのない役割を取ります。肝コレステロールの代謝は品種によって異なりますが、その分子機構は明らかになっていません。本研究では、Large White（LW）とErhualian（EHL）の子豚（出生時と生後25日齢）を使用しました。二華連子豚の出生時および離乳時の体重および肝臓重量はラージホワイトに比べて有意に低かったが、離乳時の肝臓/体重比は高く、血清および肝臓のコレステロールおよびトリグリセリド含量の増加に関連していた。出生時のコレステロール-7α-水酸化酵素および組換えアセチルコエンザイムアセチルトランスフェラーゼ2のmRNA発現は、ラージホワイトに比べて低下していたが、離乳時の肝ステロール調節因子結合蛋白質2のmRNA発現は、ラージホワイトに比べて上昇していた。出生時のCYP7a1転写の低下は、ヒストンH3（H3）の減少とヒストンH3リジン27トリメチル化（H3K27me3）の増加と関連していた。一方、離乳期のエルフアリアン子豚では、3-ヒドロキシ-3-メチルグルタリル-CoA還元酵素プロモーターの有意なプロモーターハイパーメチル化が、ヒストンH3リジン9モノメチル化（H3K9me1）およびヒストンH3リジン4トリメチル化（H3K4me3）の増加とともに明らかになった。これらの結果は、異なる種間での肝コレステロール代謝において、エピジェネティックな修飾が重要なメカニズムである可能性を示唆しており、コレステロールのホメオスタシスを維持し、心血管疾患のリスクを低下させるために不可欠であることを示唆している。

Liver is the place where cholesterol is synthesized, transported, secreted, and transformed, thus liver takes an irreplaceable role in cholesterol homeostasis. Hepatic cholesterol metabolism differs between breeds, yet the molecular mechanism is unclear. In this study Large White (LW) and Erhualian (EHL) piglets (at birth and 25-day-old) were used, 6 each time point per breed. Erhualian piglets had significantly lower body and liver weight compared with Large White at birth and weaning, but the liver/ body weight ratio was higher at weaning, associated with increased serum and liver cholesterol and triglyceride content. The mRNA expression of Cholesterol-7alpha-hydroxylase and Recombinant Acetyl Coenzyme Acetyltransferase 2 ( were down-regulated in Erhualian piglets at birth, while hepatic Sterol-regulatory element binding protein 2 ( mRNA expression was up-regulated in Erhualian piglets at weaning, as well as SREBP2 protein content, compared with Large White piglets. At birth, the depressed CYP7a1 transcription in Erhualian piglets was associated with decreased Histone H3 (H3) and increased Histone H3 lysine 27 trimethylation (H3K27me3). While the results revealed significant promoter hypermethylation of 3-Hydroxy-3-methylglutaryl-CoA reductase promoter in Erhualian piglets at weaning, together with increased Histone H3 lysine 9 monomethylation (H3K9me1) and Histone H3 lysine 4 trimethylation (H3K4me3). These results suggest that epigenetic modification may be an important mechanism in hepatic cholesterol metabolism among different species, which is vital for maintaining cholesterol homeostasis and decreasing risk of cardiovascular disease.

Copyright © 2020 Li, Xiao, Jian, Zhang, Zhang, Mu, Wang, Chen and Cong.