脂肪蓄積を担う脂肪幹細胞の動態解析とマイオスタチンによる脂肪組織・骨格筋相互作用

• Project Area: Molecular Basis and Disorders of Control of Apetite and Fat Accumulation
• Project/Area Number: 25126726
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: Fujita Health University
• Principal Investigator: 土田 邦博 藤田保健衛生大学, 総合医科学研究所, 教授 (30281091)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2015-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2014)
• Budget Amount: ¥6,760,000 (Direct Cost: ¥5,200,000、Indirect Cost: ¥1,560,000); Fiscal Year 2014: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000); Fiscal Year 2013: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
• Keywords: 脂肪蓄積 / メタボリック症候群 / 異所性脂肪 / 脂肪幹細胞 / 肥満 / マイオカイン / 組織間クロストーク / 脂肪萎縮

Outline of Annual Research Achievements

本邦では、食の欧米化や生活習慣の多様化によりいわゆるメタボリック症候群は増加の一途を辿っている。肥満の本質は、脂肪組織内での脂肪細胞の蓄積・肥大化、あるいは脂肪組織以外の骨格筋や肝臓、血管壁等への異所性の脂肪沈着や変性、脂肪細胞の増殖や肥大化にある。脂肪細胞の起源に関する細胞レベルや分子レベルの解析は、他の前駆・幹細胞システムの解析に比して遅れているのが現状であった。しかし、近年の細胞レベルでの解析技術や洗練化された分化培養法の開発、移植実験により急速に解析が進展している。
本研究では、糖尿病、インスリン抵抗性、大中動脈の脆弱性や動脈硬化への進展への源となる異性所脂肪変性・脂肪沈着についての解析を推進させた。ヒトや実験動物の齧歯類動物のマウス筋試料を用いて、脂肪の起源となる細胞集団を同定した。極微量にしか存在しない脂肪前駆・幹細胞を表面マーカーによる探索で、単離し培養に用いたり、移植実験に用いる事が可能となった。脂肪幹細胞は、血球系マーカーは陰性であり、血小板由来増殖因子α受容体が陽性であることが特徴的であった。この特徴は種を限らないため、汎用性のあるマーカーである。国内外の有力な研究者がその手法を取り入れている状況である。その他, ヒト骨格筋では、CD90, CD166も陽性であり、間葉系幹細胞の定義に極めてよく合致した細胞である。論文公表、成果発表も順調になされたと判断している。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Pro-IGF-II ameliorates age-related inefficient regenerative response by orchestrating self-reinforcement mechanism of muscle regeneration. (2015)
  • Author(s): Ikemoto-Uezumi M, Uezumi A, Tsuchida K, Fukada S, Yamamoto H, Yamamoto N, Shiomi K, Hashimoto N.
  • Journal Title: Stem Cells Volume: in press Issue: 8 Pages: 2456-2468
  • DOI: 10.1002/stem.2045
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Myostatin signaling regulates Akt activity via the regulation of miR-486 expression. (2014)
  • Author(s): Hitachi K, Nakatani M, Tsuchida K.
  • Journal Title: Int J Biochem Cell Biol Volume: 47 Pages: 93-103
  • DOI: 10.1016/j.biocel.2013.12.003
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Role of microRNAs in muscle hypertrophy. (2014)
  • Author(s): Hitachi K, Tsuchida K.
  • Journal Title: Frontiers in Physiology Volume: 408 Pages: 1-7
  • DOI: 10.3389/fphys.2013.00408
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Role for nonmyogenic mesenchymal progenitors in pathogenesis and regeneration of skeletal muscle. (2014)
  • Author(s): Uezumi A, Ikemoto-Uezumi M, Tsuchida K.
  • Journal Title: Frontiers in Physiology Volume: 5 Pages: 1-11
  • DOI: 10.3389/fphys.2014.00068
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Myokines and signal crosstalk between skeletal muscle and adipose tissue. (2014)
  • Author(s): Tsuchida K.
  • Journal Title: Austin J Endo Metab Volume: 1 Pages: 2-2
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Identification and characterization of PDGFRα mesenchymal progenitors in human skeletal muscle. (2014)
  • Author(s): Uezumi A, Fukada S, Yamamoto N, Ikemoto-Uezumi M, Yamada H, Nishino I, Hamada Y, Tsuchida K.
  • Journal Title: Cell Death Disease Volume: 5 Issue: 4 Pages: 1186-1186
  • DOI: 10.1038/cddis.2014.161
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] マイオスタチンの機能制御による骨格筋量増加と筋力増強 (2014)
  • Author(s): 土田邦博
  • Journal Title: 日本整形外科学会雑誌 Volume: 88(1) Pages: 29-33
• [Journal Article] サルコペニアの新規治療法 (2014)
  • Author(s): 土田邦博
  • Journal Title: 医学のあゆみ Volume: 248(9) Pages: 753-757
• [Journal Article] Origin and therapeutic strategies for ectopic bone formation in skeletal muscle. (2013)
  • Author(s): Tsuchida K, Oishi T, Uezumi A, Yamada H.
  • Journal Title: Human Genet Embryol Volume: 3(2) Issue: 02 Pages: 110-110
  • DOI: 10.4172/2161-0436.1000110
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] iTRAQ-based proteomics reveals novel biomarkers of osteoarthritis. (2013)
  • Author(s): Ikeda D, Ageta H, Tsuchida K, Yamada H.
  • Journal Title: Biomarkers Volume: 18(7) Issue: 7 Pages: 565-572
  • DOI: 10.3109/1354750x.2013.810667
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 幹細胞の動態から見た骨格筋の脂肪化と線維化の分子機構. (2013)
  • Author(s): 土田邦博, 上住聡芳.
  • Journal Title: 小児科診療 Volume: 76(4) Pages: 1670-1670
• [Journal Article] 再生医療の役者としての幹細胞 筋組織内間葉系幹細胞―その特徴と機能 (2013)
  • Author(s): 上住聡芳、土田邦博.
  • Journal Title: 整形・災害外科 Volume: 56(5) Pages: 493-499
• [Presentation] ヒト筋幹細胞移植を目指した基礎的研究 (2015)
  • Author(s): 中村美紀, 村上聡, 上住聡芳, 佐藤貴彦, 土田邦博, 辻川和丈, 深田宗一朗
  • Organizer: 第１４回日本再生医療学会総会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜
  • Year and Date: 2015-03-19 – 2015-03-21
• [Presentation] 骨格筋の変性および再生そして恒常性維持に関わる間葉系前駆細胞の機能 (2015)
  • Author(s): 上住聡芳, 上住円, 深田宗一朗, 土田邦博
  • Organizer: 第１４回日本再生医療学会総会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜
  • Year and Date: 2015-03-19 – 2015-03-21
• [Presentation] Pro-IGF-II補充による老化骨格筋再生不良改善効果の検討 (2015)
  • Author(s): 上住円, 上住聡芳, 深田宗一朗, 土田邦博, 橋本有弘
  • Organizer: 第１４回日本再生医療学会総会
  • Place of Presentation: パシフィコ横浜
  • Year and Date: 2015-03-19 – 2015-03-21
• [Presentation] 筋ジストロフィー関連疾患におけるTGF-βシグナルの解明と標的医薬の開発 (2014)
  • Author(s): 大澤裕, 砂田芳秀, 深井雄太, 藤野雅広, 西松伸一郎, 高山健太郎,伊東史子, 林良雄,土田邦博
  • Organizer: 精神・神経疾患研究『筋ジストロフィー関連疾患の基盤的診断・治療開発研究』
  • Place of Presentation: JA共済ビル，東京都
  • Year and Date: 2014-12-05 – 2014-12-06
• [Presentation] 難治性筋疾患の病態進行過程の解明と治療に関する基盤研究 (2014)
  • Author(s): 土田邦博,常陸圭介,中谷直史,上田洋司,上住聡芳, 山田治基
  • Organizer: 精神・神経疾患研究『筋ジストロフィー関連疾患の基盤的診断・治療開発研究』
  • Place of Presentation: JA共済ビル，東京都
  • Year and Date: 2014-12-05 – 2014-12-06
• [Presentation] BMP-3bの新たなアディポカインとしての脂肪細胞機能制御と抗肥満作用 (2014)
  • Author(s): 日野純,中谷直史,荒井勇二,土田邦博,宮里幹也,寒川賢治
  • Organizer: 第３５回日本肥満学会
  • Place of Presentation: 宮崎
  • Year and Date: 2014-10-24 – 2014-10-25
• [Presentation] 骨格筋分泌因子の探索 (2014)
  • Author(s): 中谷直史, 上田洋司, 土田邦博
  • Organizer: 第３５回日本肥満学会
  • Place of Presentation: 宮崎
  • Year and Date: 2014-10-24 – 2014-10-25
• [Presentation] 抗肥満作用を有するBMP-3b過剰発現マウスにおける脂肪細胞機能の解析 (2014)
  • Author(s): 日野純,中谷直史,荒井勇二,土田邦博,宮里幹也,寒川賢治
  • Organizer: 第８７回日本生化学会大会
  • Place of Presentation: 国立京都国際会館、京都
  • Year and Date: 2014-10-15 – 2014-10-18
• [Presentation] 筋疾患や筋再生における骨格筋内在性の間葉系前駆細胞の役割 (2014)
  • Author(s): 上住聡芳, 深田宗一朗, 上住円, 土田邦博
  • Organizer: 第８７回日本生化学会大会
  • Place of Presentation: 国立京都国際会館、京都
  • Year and Date: 2014-10-15 – 2014-10-18
  • Invited
• [Presentation] Overexpression of BMP-3b in adipose tissue prevents high-fat diet induced obesity with alteration of energy metabolism. (2014)
  • Author(s): Hino J, Nakatani M, Arai Y, Tsuchida K, Miyazato M, Kangawa K.
  • Organizer: 10th International BMP Conference
  • Place of Presentation: Berlin, Germany
  • Year and Date: 2014-09-16 – 2014-09-20
• [Presentation] miR-486 is the intermediary molecule connecting myostatin signaling and the IGF-1/Akt/mTOR pathway in skeletal muscle. (2014)
  • Author(s): Hitachi K, Tsuchida K.
  • Organizer: FASEB Science Research Conferences, Skeletal Muscle Satellite and Stem Cells.
  • Place of Presentation: Steamboat Springs, CO, U.S.A.
  • Year and Date: 2014-07-20 – 2014-07-25
• [Presentation] 骨格筋内在性間葉系前駆細胞による筋再生促進機構の解析. (2014)
  • Author(s): 上住聡芳, 深田宗一郎, 土田邦博.
  • Organizer: 第13回日本再生医療学会総会
  • Place of Presentation: 京都
• [Presentation] 老化骨格筋再生能力低下を引き起こす環境因子の同定. (2014)
  • Author(s): 上住円, 上住聡芳, 土田邦博, 深田宗一郎, 橋本有弘.
  • Organizer: 第13回日本再生医療学会総会
  • Place of Presentation: 京都
• [Presentation] iTRAQ-based proteomics reveals markers of osteoarthritis. (2013)
  • Author(s): Ikeda D, Ageta H, Tsuchida K, Yamada H.
  • Organizer: Osteoarthritis Research Society International (OARSI2013)
  • Place of Presentation: Philadelphia, USA.
• [Presentation] 新しい躁鬱病モデルマウスに対する網羅的解析. (2013)
  • Author(s): 上田洋司, 高崎昭彦, 井ノ口馨,土田邦博.
  • Organizer: 第５回日本RNAi研究会
  • Place of Presentation: 広島
• [Presentation] 抗肥満作用を示すBMP-3b過剰発現マウスの機能解析及び脂肪細胞におけるBMP-3bの遺伝子発現調節. (2013)
  • Author(s): 日野純,中谷直史,荒井勇二,宮澤崇,吉本光佐,白井幹康,土田邦博,宮里幹也,寒川賢治.
  • Organizer: 第８６回日本生化学会大会
  • Place of Presentation: 横浜
• [Presentation] BMP-3bの新規アディポカインとしての機能：過剰発現マウスによる抗肥満作用および代謝解析. (2013)
  • Author(s): 日野純,中谷直史, 荒井勇二, 宮澤崇, 吉本光佐, 白井幹康, 土田邦博, 宮里幹也, 寒川賢治.
  • Organizer: 第３４回日本肥満学会
  • Place of Presentation: 東京
• [Presentation] The functional role of UBL3 in the brain. (2013)
  • Author(s): Ageta H, Kahyo T, Setou M, Tsuchida K.
  • Organizer: Annual Meeting American Society for Cell Biology
  • Place of Presentation: New Orleans, Louisiana, USA.
• [Book] 最新医学, The Medical Frontline, サルコペニアの基礎と臨床 (2015)
  • Author(s): 土田邦博他
  • Total Pages: 174
  • Publisher: 最新医学社
• [Book] 整形・災害外科, サルコペニアの病態と治療 (2015)
  • Author(s): 土田邦博, 上住聡芳, 中谷直史, 上田洋司, 常陸圭介
  • Total Pages: 252
  • Publisher: 金原出版株式会社
• [Book] 膨大なデータを徹底整理する 『サイトカイン・増殖因子キーワード事典』 (2015)
  • Author(s): 土田邦博他
  • Total Pages: 420
  • Publisher: 羊土社
• [Book] 筋損傷を科学する (2014)
  • Author(s): 土田邦博他
  • Total Pages: 202
  • Publisher: 日本整形外科学会雑誌
• [Book] 医学のあゆみ, サルコペニアー成因と対策 (2014)
  • Author(s): 土田邦博他
  • Total Pages: 757
  • Publisher: 医歯薬出版株式会社
• [Remarks]
  • URL: http://www.fujita-hu.ac.jp/ICMS/
• [Remarks]
  • URL: http://www.fujita-hu.ac.jp/ICMS/research_category/res04/index.html
• [Remarks]
  • URL: http://info.fujita-hu.ac.jp/~nanbyou/
• [Remarks] 藤田保健衛生大学総合医科学研究所難病治療学
  • URL: http://info.fujita-hu.ac.jp/~nanbyou/