摂食・エネルギー代謝調節に関わる摂食調節ペプチドの機能形態学的解析

2014 Fiscal Year Annual Research Report

• Project Area: Molecular Basis and Disorders of Control of Apetite and Fat Accumulation
• Project/Area Number: 22126004
• Research Institution: Showa University
• Principal Investigator: 塩田 清二 昭和大学, 医学部, 教授 (80102375)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 影山 晴秋 桐生大学, 医療保健学部, 准教授 (00433839) ; 竹ノ谷 文子 星薬科大学, 薬学部, 准教授 (30234412) ; 平子 哲史 昭和大学, 医学部, ポストドクタ- (90644261) ; 和田 亘弘 昭和大学, 医学部, 普通研究生 (30724661)
• Project Period (FY): 2010-04-01 – 2015-03-31
• Keywords: 摂食調節 / エネルギー代謝 / 機能形態学的解析 / 神経ネットワーク / 遺伝子工学的手法

Outline of Annual Research Achievements

食欲や脂肪蓄積の制御を明らかにするためには、脳内の摂食およびエネルギー代謝調節を統御するニューロンネットワークの神経解剖学的な解析が必須である。さらに脳と末梢臓器間の神経ネットワークを解明することにより、末梢臓器の生理機能の制御の分子基盤の解明につながると考えられる。そこで摂食・エネルギー代謝に関与するリガンド産生細胞の分布・局在、求心路や遠心路を同定することによって、脳内のみならず脳-末梢臓器間のネットワークを解明することを目的としている。そこで昨年に引き続き本年度もガラニン様ペプチド（GALP）に注目した。GALPは摂食調節とエネルギー代謝にかかわるペプチドである。タモキシフェン誘導型Cre-loxPシステムを利用した時・空間的にβガラクトシダーゼを発現する遺伝子改変動物をもちいてGALP産生ニューロンの分布局在を同定した。今回我々のマウスを用いた抗EGFP抗体による蛍光染色および特異的GALP抗体を用いた観察結果から、視床下部弓状核にGALP陽性細胞が認められた。さらに、GALPの生理学的検討として、摂食量の減少及び体重減少が報告されているが、その詳細は明らかにされていない。そこでGALPを脳室内投与したところ、およそ1時間後から呼吸商が有意に減少し、肝臓中の脂肪酸酸化に関与する遺伝子発現はGALP投与により増加した。肝臓脂質メタボローム解析では、Palmitoyl carnitineが増加した。また、GALP投与による呼吸商の減少は、交感神経遮断薬であるGuanethidine前投与により消失した。DIOマウスへのGALP点鼻投与によって、体重および肝臓TG値が減少し、肝臓脂肪酸酸化関連遺伝子発現はGALP群で増加した。以上の結果から、GALPは脳室内投与だけではなく、点鼻投与によっても抗肥満作用を示すことが示唆され、その作用機序の一つとして脳内で作用したGALPが交感神経系を介して肝臓及び脂肪組織での脂質代謝亢進作用を明らかにした。

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] Upregulated Expression of AQP 7 in the Skeletal Muscles of Obese ob/ob Mice. (2015)
  • Author(s): Wakayama Y, Hirako S, Ogawa T, Jimi T, Shioda S.
  • Journal Title: Acta Histochem Cytochem. Volume: 47(1) Pages: 27-33
  • DOI: 10.1267/ahc.13032.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A nucleoprotein-enriched diet suppresses dopaminergic neuronal cell loss and motor deficit in mice with MPTP-induced Parkinson's disease. (2015)
  • Author(s): Kiriyama K, Ohtaki H, Kobayashi N, Murai N, Matsumoto M, Sasaki S, Sawa C, Satoh K, Matsunaga M, Shioda S.
  • Journal Title: J Mol Neurosci. Volume: 55(3) Pages: 803-811
  • DOI: 10.1007/s12031-014-0432-2.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Attenuation of inflammatory and neuropathic pain behaviors in mice through activation of free fatty acid receptor GPR40. (2015)
  • Author(s): Karki P, Kurihara T, Nakamachi T, Watanabe J, Asada T, Oyoshi T, Shioda S, Yoshimura M, Arita K, Miyata A.
  • Journal Title: Mol Pain. Volume: 11(1) Pages: 6
  • DOI: 10.1186/s12990-015-0003-8.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Vagal hyperactivity due to ventromedial hypothalamic lesions increases adiponectin production and release. (2014)
  • Author(s): Suzuki Y, Shimizu H, Ishizuka N, Kubota N, Kubota T, Senoo A, Kageyama H, Osaka T, Hirako S, Kim HJ, Matsumoto A, Shioda S, Mori M, Kadowaki T, Inoue S.
  • Journal Title: Diabetes. Volume: 63(5) Pages: 1637-1648
  • DOI: 10.2337/db13-0636.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Seeking genes responsible for developmental origins of health and disease from the fetal mouse liver following maternal food restriction. (2014)
  • Author(s): Ogawa T, Shibato J, Rakwal R, Saito T, Tamura G, Kuwagata M, Shioda S.
  • Journal Title: Congenit Anom (Kyoto). Volume: 54(4) Pages: 195-219
  • DOI: 10.1111/cga.12062.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Leptin and its receptors. (2014)
  • Author(s): Wada N, Hirako S, Takenoya F, Kageyama H, Okabe M, Shioda S.
  • Journal Title: J Chem Neuroanat. Volume: 61-62 Pages: 191-199
  • DOI: 0.1016/j.jchemneu.
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Galanin-like peptide (GALP) have the anti-obesity effect and control of energy metabolism via the sympathetic nervous system. (2014)
  • Author(s): Hirako S, Kageyama H, Takaenoya F, Wada N, Kimura A, Okabe M, Shioda S:
  • Organizer: 44th Annual meeting Society for Neuroscience
  • Place of Presentation: Washington, DC,
  • Year and Date: 2014-11-15 – 2014-11-19
• [Presentation] Galanin-like peptide (galp) facilitates thermogenesis via synthesis of prostaglandin e2 by astrocytes. (2014)
  • Author(s): Takenoya F, Kageyama H, Hirako S, Wada N, Watanabe J, Ryushi T, Shioda S:
  • Organizer: 44th Annual meeting Society for Neuroscience
  • Place of Presentation: Washington, DC,
  • Year and Date: 2014-11-15 – 2014-11-19
• [Presentation] Hepatic lipid accumulation is ameliorated by a whale oil feeding in obese KK mice. (2014)
  • Author(s): Hirako S, Kim HJ, Iizuka Y, Matsumoto A, Wada N, Takenoya F, Okabe M, Suzuki M, Tokoro H, Shioda S.
  • Organizer: 3rd International Conference on Nutraceutical and Cosmetic Sciences
  • Place of Presentation: Keio Plaza Hotel, Tokyo
  • Year and Date: 2014-11-11 – 2014-11-12
• [Presentation] Effect of GALP on lipid metabolism and body weight regulation. (2014)
  • Author(s): Hirako S, Kageyama H, Takaenoya F, Wada N, Kimura A, Okabe M, Shioda S
  • Organizer: Obesity week 2014
  • Place of Presentation: Boston, MA,
  • Year and Date: 2014-11-02 – 2014-11-07
• [Presentation] 摂食調節ペプチドGALP点鼻投与による脂質代謝改善メカニズムの解明. (2014)
  • Author(s): 平子哲史・竹ノ谷文子・影山晴秋・和田亘弘・木村愛・岡部まい・塩田清二
  • Organizer: 第35回日本肥満学会
  • Place of Presentation: シーガイアコンベンションセンター（宮崎）
  • Year and Date: 2014-10-24 – 2014-10-25
• [Presentation] 視床下部腹内側核破壊ラットの膵β細胞増殖へのベータトロフィンの関与. (2014)
  • Author(s): 影山晴秋・鈴木洋子・瀬野尾章・石塚典子・荒井勝己・今関信夫・関谷果林・吉村英悟・塩田清二・井上修二
  • Organizer: 第35回日本肥満学会
  • Place of Presentation: シーガイアコンベンションセンター（宮崎）
  • Year and Date: 2014-10-24 – 2014-10-25
• [Presentation] Energy metabolism regulation by intracerebroventricular and intranasal administration of GALP. (2014)
  • Author(s): Hirako S, Kageyama H, Takaenoya F, Wada N, Kimura A, Okabe M, Shioda S
  • Organizer: 20th International Symposium on Regulatory Peptides
  • Place of Presentation: Kyoto Garden Palace, Kyoto
  • Year and Date: 2014-09-07 – 2014-09-10
• [Presentation] Galanin-like peptide (GALP) stimutates thermogenesis through glial cell in brain. (2014)
  • Author(s): Wada N, Kageyama H, Ohsaka T, Hirako S, Watanabe J, Sakagami J, Takaenoya F, Shioda S
  • Organizer: 20th International Symposium on Regulatory Peptides
  • Place of Presentation: Kyoto Garden Palace, Kyoto
  • Year and Date: 2014-09-07 – 2014-09-10
• [Presentation] Effect of Galanin-like peptide (GALP) and spontaneous exercise on energy metabolism in mouse. (2014)
  • Author(s): Takaenoya F, Kageyama H, Hirako S, Wada N, Shioda S.
  • Organizer: 20th International Symposium on Regulatory Peptides
  • Place of Presentation: Kyoto Garden Palace, Kyoto
  • Year and Date: 2014-09-07 – 2014-09-10
• [Presentation] ガラニン様ペプチド(GALP)による肥満症・脂質異常症の予防効果及びその機序. (2014)
  • Author(s): 平子哲史・影山晴秋・竹ノ谷文子・太田英司・和田亘弘・塩田清二
  • Organizer: 第46回日本動脈硬化学会総会・学術集会
  • Place of Presentation: 京王プラザホテル（東京）
  • Year and Date: 2014-07-10 – 2014-07-11
• [Presentation] Interactive effect galanin-like peptide (GALP) and spontaneous exercise on energy metabolism. (2014)
  • Author(s): Takenoya F, Kageyama H, Hirako S, Ota E, Wada N, Yamamoto N, Ryushi T, Shioda S.
  • Organizer: 19th Annual Congress of the ECSS
  • Place of Presentation: Amsterdam, Netherland
  • Year and Date: 2014-07-02 – 2014-07-05
• [Presentation] ガラニン様ペプチド(GALP)によるメタボリックシンドロームの予防・治療法の研究. (2014)
  • Author(s): 平子哲史・影山晴秋・竹ノ谷文子・太田英司・和田亘弘・塩田清二
  • Organizer: 第68会日本栄養・食糧学会大会
  • Place of Presentation: 酪農学園大学（札幌）
  • Year and Date: 2014-05-30 – 2014-06-01
• [Presentation] 神経ペプチドWの摂食抑制作用はマウス自発運動により消失する. (2014)
  • Author(s): 和田亘弘・竹ノ谷文子・影山晴秋・平子哲史・太田英司・金高有里・塩田清二
  • Organizer: 第68会日本栄養・食糧学会大会
  • Place of Presentation: 酪農学園大学（札幌）
  • Year and Date: 2014-05-30 – 2014-06-01
• [Presentation] ガラニン様ペプチドの末梢組織におけるエネルギー代謝制御機構の解明 (2014)
  • Author(s): 平子哲史・影山晴秋・竹ノ谷文子・太田英司・和田亘弘・塩田清二
  • Organizer: 第11回GPCR研究会
  • Place of Presentation: 日本科学未来館（東京）
  • Year and Date: 2014-05-09 – 2014-05-10
• [Presentation] Galanin-like peptide (GALP) have anti-obesity effect via the activation of hepatic lipid metabolism. (2014)
  • Author(s): Hirako S, Kageyama H, Takenoya F, Ota E, Wada N, Shioda S
  • Organizer: The 2014 obesity summit
  • Place of Presentation: London, UK
  • Year and Date: 2014-04-01 – 2014-04-03