白色脂肪細胞の分化と肥大化の新規制御機構とその破綻による病態の解明
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20K06559
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 43030:Functional biochemistry-related
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| Research Institution | Osaka Metropolitan University (2022)
Osaka Prefecture University (2020-2021) |
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Principal Investigator |
佐藤 孝哉 大阪公立大学, 大学院理学研究科, 教授 (20251655)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
竹中 延之 大阪公立大学, 大学院理学研究科, 准教授 (20610504)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | インスリン / 白色脂肪細胞 / 脂質合成酵素 / GTP結合タンパク質 / 糖取り込み / 脂肪生成酵素 / 白色脂肪細胞の肥大化 / 糖取込み / 脂肪細胞 |
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| Outline of Research at the Start |
白色脂肪細胞の分化や肥大化の異常は、2型糖尿病や非アルコール性脂肪性肝疾患等の発症に関与している。本研究課題では、白色脂肪細胞の分化と肥大化を制御する細胞内シグナル伝達メカニズムとその異常が2型糖尿病や脂肪肝を引き起こすメカニズムの解明を目指す。とくに、低分子量GTP結合蛋白質Rac1に着目する。これまでの研究で、脂肪細胞特異的rac1 ノックアウトマウスには、白色脂肪組織の萎縮、インスリン抵抗性、脂肪肝が観察されたので、その発症機構の解明を目指す。マウス生体および単離した臓器や初代培養系で、細胞内・細胞間シグナル伝達機構の解析を進める計画である。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は、昨年度に引き続き、脂肪細胞特異的rac1ノックアウト（adipo-rac1-KO）マウスの表現型とそのメカニズムの詳細な解析を行った。皮下白色脂肪組織、生殖腺周辺白色脂肪組織のいずれも、adipo-rac1-KOマウスにおいて、萎縮と組織重量の低下が観察され、両組織の白色脂肪細胞は有意に縮小していた。そこで、今年度は、脂肪細胞のin vitro分化誘導系を確立し、この系を用いて、脂肪細胞の分化や肥大化におけるrac1遺伝子の機能解析を進めた。まず、コントロールマウスの白色脂肪組織由来の前駆脂肪細胞とadipo-rac1-KOマウスの白色脂肪組織由来の前駆脂肪細胞をそれぞれ単離し、7日間分化誘導を行った。その過程において、分化誘導4日目以降にrac1遺伝子の発現低下（ノックダウン）が確認できた。adipo-rac1-KOマウス由来の前駆脂肪細胞では、油滴の形成を指標とした脂肪細胞への分化が有意に抑制されていることが明らかとなった。また、定量的RT-PCR法を用いて、脂質合成に関与する5種類の酵素（Acyl、Acc、Fasn、Scd1、Gpat1）の発現を検討したところ、いずれも、adipo-rac1-KOマウス由来の前駆脂肪細胞に分化過程において、発現の有意な低下が認められた。さらに、これらの酵素群の発現を制御している転写因子（PPARγ、C/EBPα、C/EBPβ、C/EBPδ、Srebp1c）の発現を検討した。その結果、いずれも、adipo-rac1-KOマウス由来の前駆脂肪細胞に分化過程において、発現の有意な低下が認められた。さらに、3T3-L1株化細胞の分化誘導系においても、Rac1が脂肪細胞への分化に重要な役割を果たしていることが示された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
遺伝子組み換えマウスの解析を進めたところ、当初予期していなかった結果が得られたので、新たな実験計画を追加する必要が生じた。
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| Strategy for Future Research Activity |
当初の計画には含まれていなかった転写因子を介する遺伝子発現制御機構の解析を進めることにした。
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Report
(3 results)
Research Products
(15 results)
