生体内栄養環境によるベージュ幹細胞の調節機構の解明

• Project/Area Number: 23K24766
• Project/Area Number (Other): 22H03509 (2022-2023)
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund (2024); Single-year Grants (2022-2023)
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 59040:Nutrition science and health science-related
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 小栗 靖生 京都大学, 農学研究科, 助教 (60913308)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2026-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥17,550,000 (Direct Cost: ¥13,500,000、Indirect Cost: ¥4,050,000); Fiscal Year 2025: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000); Fiscal Year 2024: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000); Fiscal Year 2023: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000); Fiscal Year 2022: ¥7,410,000 (Direct Cost: ¥5,700,000、Indirect Cost: ¥1,710,000)
• Keywords: ベージュ脂肪細胞 / 栄養 / 糖尿病 / 肥満 / 生活習慣病

Outline of Research at the Start

ベージュ脂肪細胞は、誘導型の熱産生脂肪細胞であり、エネルギー消費量の増大に寄与する。従って、ベージュ脂肪細胞を増やし、同細胞を活性化させることは、成人の代謝改善や肥満、2型糖尿病の予防・改善に繋がると示唆される。
ベージュ脂肪細胞は寒冷刺激をはじめとする様々な外部刺激により活性化することが明らかとなっているが、ベージュ脂肪細胞の前駆細胞における制御機構は十分に理解されていない。
本研究では、ベージュ脂肪前駆細胞の栄養学的な調節機構を明らかにすることを目的とする。これにより、肥満や糖尿病をはじめとする生活習慣病の予防・改善に寄与する新たな栄養学的介入法の開発を目指す。

Outline of Annual Research Achievements

ベージュ脂肪細胞は、誘導型の熱産生脂肪細胞であり、エネルギー消費量の増大に寄与する。従って、ベージュ脂肪細胞を増やし、活性化させることは、脂肪組織ならびに全身の代謝改善に繋がると示唆される。ベージュ脂肪細胞は寒冷刺激をはじめとする様々な外部刺激により活性化することが明らかとなっているが、ベージュ脂肪細胞の前駆細胞における制御機構は十分に理解されていない。
本研究では、ベージュ脂肪前駆細胞の増殖能を調節する栄養因子を明らかにすることで、ベージュ脂肪細胞の新規調節メカニズムを明らかにすることを目的とする。これにより、肥満や糖尿病をはじめとする生活習慣病の予防・改善に寄与する新たな栄養学的介入法の開発の端緒とする。長期的な生活習慣病の予防・改善には、エネルギー摂取量の抑制と併せてエネルギー消費量を亢進させるようなアプローチが必要である。従って、ベージュ脂肪細胞を増やす栄養因子の探索は、長期的に持続可能な食事・栄養療法の開発に繋がることが期待される。
昨年度は、fluorescence-activated cell sortingを用いることで、ベージュ脂肪前駆細胞の増殖能を単離細胞およびマウス個体において評価するための実験系を確立した。本年度は、単離細胞を用いることで、ベージュ脂肪前駆細胞の増殖能を亢進させる栄養因子を探索した。次に、細胞増殖マーカーであるKi67を発現する細胞を解析することで、同定した栄養因子の効果をマウス個体において確認した。加えて、ヒト由来細胞を用いて、栄養因子がベージュ脂肪前駆細胞の増殖能に及ぼす影響を評価した。

Current Status of Research Progress

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

Reason

マウス個体およびヒト由来細胞に対して、ベージュ脂肪前駆細胞の増殖に関わる物質を同定した。

Strategy for Future Research Activity

ベージュ脂肪前駆細胞の増殖に関わる制御メカニズムを明らかにする。

Research Products

• [Journal Article] Lipolysis-derived linoleic acid drives beige fat progenitor cell proliferation (2022)
  • Author(s): Ichitaro Abe, Yasuo Oguri, Anthony R P Verkerke, Lauar B Monteiro, Carly M Knuth, Christopher Auger, Yunping Qiu, Gregory P Westcott, Saverio Cinti, Kosaku Shinoda, Marc G Jeschke, Shingo Kajimura
  • Journal Title: Dev Cell Volume: 57 Issue: 23 Pages: 2623-2637
  • DOI: 10.1016/j.devcel.2022.11.007
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Presentation] 熱産生脂肪細胞の調節機構の解明および生活習慣病への応用 (2023)
  • Author(s): 小栗靖生
  • Organizer: 第31回日本医学会総会2023東京
  • Invited
• [Presentation] 褐色脂肪細胞を介した栄養代謝調節機構の検討 (2023)
  • Author(s): 小栗靖生, 森新, 松居翔, 都築巧, 佐々木努
  • Organizer: 第96回日本内分泌学会学術総会
• [Presentation] 熱産生脂肪細胞の新規調節機構の解明 (2023)
  • Author(s): 小栗靖生, 松居翔, 都築巧, 佐々木努
  • Organizer: 第70回日本栄養改善学会学術総会
• [Presentation] Control and Recruitment of Beige Fat and its Potential Impact on Body Weight (2023)
  • Author(s): Yasuo Oguri
  • Organizer: Asia-Oceania Conference on Obesity 2023 (AOCO 2023)
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] 褐色脂肪組織と食事誘発性熱産生に関する栄養学的検討 (2023)
  • Author(s): 小川裕紀子, 小栗靖生, 松居翔, 都築巧, 佐々木努
  • Organizer: 第27回日本病態栄養学会年次学術集会
• [Presentation] 教育講演4 研究計画と倫理 (2023)
  • Author(s): 小栗靖生
  • Organizer: 第27回日本病態栄養学会年次学術集会
  • Invited
• [Presentation] 栄養学的な熱産生調節の意義と応用 (2022)
  • Author(s): 小栗靖生
  • Organizer: 第37回 日本臨床栄養代謝学会学術集会
  • Invited
• [Presentation] ベージュ脂肪前駆細胞を標識する細胞表面マーカーの同定と増殖機構の解明 (2022)
  • Author(s): 小栗靖生、佐々木努
  • Organizer: 第95回 日本内分泌学会学術総会
• [Presentation] ベージュ脂肪細胞の増殖機構の解明および生活習慣病への応用 (2022)
  • Author(s): 小栗靖生、佐々木努
  • Organizer: 第76回 日本栄養・食糧学会大会
• [Presentation] Characterization of Beige Adipocyte Progenitor Cells by Single-Cell Analyses and Their Implication in Lifestyle Diseases (2022)
  • Author(s): Yasuo Oguri, Tsutomu Sasaki
  • Organizer: The 8th Asian Congress of Dietetics
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 熱産生脂肪細胞を介したエネルギー・糖代謝調節 (2022)
  • Author(s): 小栗靖生
  • Organizer: 第77回 日本体力医学会大会
  • Invited
• [Presentation] 熱産生脂肪細胞による代謝調節と生活習慣病の発症に関する研究 (2022)
  • Author(s): 小栗靖生
  • Organizer: 第72回 日本体質医学会総会
  • Invited
• [Presentation] 熱産生脂肪細胞の調節機構の解明および生活習慣病の発症に及ぼす影響 (2022)
  • Author(s): 小栗靖生
  • Organizer: 第44回 日本臨床栄養学会総会・第43回 日本臨床栄養協会総会・第20回 大連合大会
• [Presentation] Elucidating the novel regulatory mechanisms of beige fat cells by single-cell analyses and their implication in lifestyle diseases (2022)
  • Author(s): Yasuo Oguri, Tsutomu Sasaki
  • Organizer: 22nd International Congress of Nutrition (22nd IUNS-ICN)
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 熱産生脂肪細胞の調節機構の探索と生活習慣病への応用 (2022)
  • Author(s): 小栗靖生
  • Organizer: 日本栄養・食糧学会 北海道支部大会 冬シンポジウム
  • Invited
• [Presentation] ベージュ脂肪細胞の増殖機構 (2022)
  • Author(s): 小栗靖生
  • Organizer: 第26回 アディポサイエンス・シンポジウム
  • Invited
• [Book] 月刊BIOINDUSTRY (2023)
  • Author(s): 小栗靖生
  • Total Pages: 6
  • Publisher: シーエムシー出版
• [Book] 糖尿病・内分泌代謝科 (2022)
  • Author(s): 小栗靖生
  • Total Pages: 7
  • Publisher: 科学評論社