リピドーム解析を利用した“真”の脂肪分化誘導因子の同定

• Project/Area Number: 21K19179
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 42:Veterinary medical science, animal science, and related fields
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 山内 啓太郎 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 教授 (70272440)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 村田 幸久 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 准教授 (40422365)
• Project Period (FY): 2021-07-09 – 2024-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2022)
• Budget Amount: ¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000); Fiscal Year 2022: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000); Fiscal Year 2021: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
• Keywords: 脂肪分化 / 細胞老化 / p16 / 筋ジストロフィー / 脂肪交雑 / 脂質 / 間葉系前駆細胞 / 筋細胞

Outline of Research at the Start

家畜でみられる「霜降り（脂肪交雑）」と筋ジストロフィーやサルコペニアといった筋疾患でみられる筋肉内脂肪細胞の出現は、ともに脂肪分化能をもつ間葉系前駆細胞を起源としていることから共通した機序の存在が想定される。しかし、生体内で実際に脂肪細胞の分化を直接引きおこす真の因子については明らかではない。本研究では『筋細胞の老化が脂肪分化誘導作用をもつ脂質分子を介して周囲の間葉系前駆細胞の脂肪分化を誘導する』という仮説を検証し、脂質を網羅的に探索可能なリピドーム解析を利用して真の脂肪分化誘導作用をもつ脂質分子を同定する。

Outline of Annual Research Achievements

家畜ではいわゆる「霜降り（脂肪交雑）」とよばれる筋肉内脂肪蓄積がおこる。一方、筋ジストロフィーやサルコペニア（加齢性筋減弱症）といった筋疾患では筋肉内に通常みられない脂肪細胞が出現する。筋肉内に出現する脂肪細胞の起源はいずれの例でも脂肪分化能をもつ間葉系前駆細胞であることから、霜降りと筋疾患でおこる脂肪細胞の出現には共通した機序の存在が想定される。脂肪細胞は前駆細胞からの分化により生じるが、生体内で実際に脂肪細胞の分化を直接引きおこす真の因子については明らかになっているとは言い難い。我々はDMDラット骨格筋では加齢性に細胞老化が生じていることを報告したが、この時興味深いことに骨格筋内脂肪蓄積の程度が出現する老化細胞の割合と強く相関していた。そこで本研究では老化細胞が脂肪分化誘導作用をもつプロスタグランジン（PGs）などの脂質の産生を介して周囲の間葉系前駆細胞の脂肪分化を誘導するという仮説を検証し、それを仲介するPGsを同定することを目的とした。本年度は以下の成果が得られた。
①MyoDの機能をin vivoで低下させたMyoD-GFPラットをDMDラットと掛け合わせたところ、DMDラットに比べて筋肉内脂肪蓄積が大きく亢進した。そこで筋切片上における脂肪細胞の出現部位近傍に存在する細胞のcharaterizationを行うために、「先進ゲノム」のサポートによる空間トランスクリプトーム解析を行った。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

研究計画に記載したスケージュール通り、進捗していると考えられる。特に「先進ゲノム」のサポートによる空間トランスクリプトーム導入により得られる情報は今後大いに役立つと思われる。

Strategy for Future Research Activity

当初の計画を大きく変更することなく、このまま進めるのが妥当と思われる。