アディポサイトカインによる脂肪細胞の容積制御機構と糖質・脂質代謝制御の解析

• Project/Area Number: 16046222
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: National Institute for Physiological Sciences
• Principal Investigator: 高橋 信之 生理学研究所, 細胞器官研究系, 助手 (50370135)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 岡田 泰伸 生理学研究所, 細胞器官研究系, 教授 (10025661)
• Project Period (FY): 2004 – 2005
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2005)
• Budget Amount: ¥8,300,000 (Direct Cost: ¥8,300,000); Fiscal Year 2005: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,900,000); Fiscal Year 2004: ¥4,400,000 (Direct Cost: ¥4,400,000)
• Keywords: 脂肪細胞 / インスリン抵抗性 / TNF-α / 細胞容積 / VSOR / 分子生理 / 細胞生理 / 細胞機能 / 細胞内情報伝達 / 病態栄養学

Research Abstract

本研究では、これまでに以下のような実験を行った。
まず(1)脂肪細胞においてパッチクランプ法を用いた電気生理学的解析方法を確立し、(2)低浸透圧刺激によって脂肪細胞においてもVSORが存在し、他の細胞におけるVSORと同様の電気生理学的特徴を有していた。また低浸透圧条件下で、細胞容積の測定により脂肪細胞は調節性細胞容積減少(RVD)を示した。さらに(3)脂肪細胞においてTNF-α添加によりVSORが活性化されること、そのTNF-αによるVSOR活性化の際に細胞容積の減少を伴うことを明らかにした。
次にTNF-αが細胞容積の減少を引き起こす条件下でのグルコース取込を検討したところ、(4)VSORブロッカーであるグリベンクラミドおよびNPPBが、TNF-αによるインスリン依存的グルコース取込の阻害に対して抑制的に作用する、すなわちVSORブロッカーがインスリン感受性を回復させる作用を持つことを示した。さらにグルコース取込という脂肪細胞の機能とVSOR活性化を介した細胞容積制御機構との関係をより明確にするため、細胞容積の増大が引き起こされる低浸透圧刺激によるグルコース取込の変化を検討したところ、(5)脂肪細胞では、低浸透圧刺激による細胞膨張がグルコースの取込を上昇させた。さらにVSORブロッカーの添加によってRVDを抑制し、細胞膨張を持続させると、そのグルコース取込上昇はさらに促進された。このことは、脂肪細胞では何らかのメカニズムを介して、細胞容積の増大がグルコース取込と密接な関連があること、およびTNF-α作用によるVSOR活性化を介した細胞容積変化はインスリン抵抗性の発症に寄与しうることが強く示唆された。

Research Products

• [Journal Article] Phytol directly activates peroxisome proliferator-activated receptor (PPAR)-alpha and regulates gene expression involved in lipid metabolism in PPAR-alpha-expressing HepG2 hepatocytes. (2005)
  • Author(s): Goto, T., Takahashi, N., Kato, S., Egawa, K., Ebisu, S., Moriyama, T., Fushiki, T., Kawada, T.
  • Journal Title: Biochem.Biophysic.Res.Commun. 337 Pages: 440-445