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2016 Fiscal Year Annual Research Report

ヒト褐色脂肪組織による糖代謝改善効果とそのメカニズムの解明

Research Project

Project/Area Number 14J10103
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

米代 武司  北海道大学, 獣医学研究科, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2014-04-25 – 2017-03-31
Keywords脂肪細胞 / 糖代謝 / 肥満 / 骨髄 / BCAA
Outline of Annual Research Achievements

白色脂肪組織(WAT)中に刺激応答性に出現するベージュ脂肪細胞はエネルギー消費に寄与する。本研究では、1)ベージュ脂肪組織の形成における骨髄由来幹細胞の関与、および2)ベージュ脂肪細胞の分岐差アミノ酸(BCAA)代謝能力の有無とその糖代謝への影響について検証した。
ベージュ脂肪細胞は、脂肪組織中の前駆細胞に由来すると考えられているが、骨髄由来幹細胞の寄与はよく知られていない。そこで、放射線照射により骨髄細胞を損傷させたC57BL/6JマウスにCAG-EGFPマウスの骨髄細胞を移植し、β3アドレナリン受容体作動薬(CL, 0.1mg/kg)を3日間投与してベージュ脂肪細胞を誘導した。その結果、マーカー分子であるUCP1を発現するベージュ脂肪細胞の一部にGFPの発現が確認された。CL誘導のベージュ脂肪組織の形成は、骨髄由来細胞がWATに供給され、分化することで達成されていることが判明した。
必須アミノ酸であるBCAAは、インスリン抵抗性を惹起する可能性が提唱されている。最近、白色脂肪細胞が高いBCAA代謝活性を有していることが報告されたが、ベージュ脂肪細胞については不明なままである。そこで、ヒトとマウスのベージュ脂肪細胞を培養し、1-14C バリン酸化量を評価した。ノルエピネフリン(NE)を投与して熱産生を活性化させると、バリン酸化量が上昇した。バリン存在下と非存在下でNEを投与し、酸素消費量を測定したところ、バリン存在下の方がNE誘導酸素消費量が高かった。13C-バリンを用いたメタボローム解析を行ったところ、バリン代謝物はTCA回路に入り、グルコースの効率的な利用を支持することが示唆された。以上から、BCAAはベージュ脂肪細胞の熱産生活性、および効率的なグルコース消費に重要な役割を担っていることが明らかになった。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (8 results)

All 2017 2016

All Journal Article (7 results) (of which Int'l Joint Research: 6 results,  Peer Reviewed: 7 results,  Acknowledgement Compliant: 4 results) Presentation (1 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Tea catechin activates and recruits brown adipose tissue in humans2017

    • Author(s)
      Yoneshiro T, Matsushita M, Hibi M, Tone H, Takeshita M, Yasunaga K, Katsuragi Y, Kameya T, Sugie H, Saito M
    • Journal Title

      Am J Clin Nutr

      Volume: Epub ahead of print Pages: -

    • DOI

      10.3945/ajcn.116.144972

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Royal jelly ameliorates diet-induced obesity and glucose intolerance by promoting brown adipose tissue thermogenesis in mice2017

    • Author(s)
      Yoneshiro T, Kaede R, Nagaya K, Aoyama J, Saito M, Izawa S, Okamatsu-Ogura Y, Kimura K, Terao A
    • Journal Title

      Obe Res Clin Pract

      Volume: Epub ahead of print Pages: -

    • DOI

      10.1016/j.orcp.2016.12.006

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Brown adipose tissue determines seasonal changes in thermoregulatory responses to cold exposure in humans2016

    • Author(s)
      Yoneshiro T, Matsushita M, Nakae S, Kameya T, Sugie H, Tanaka S, Saito M
    • Journal Title

      Am J Physiol- Reg Integ Comp Physiol

      Volume: 310 Pages: R999-R1009

    • DOI

      10.1152/ajpregu.00057.2015

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Brown adipose tissue is involved in diet-induced thermogenesis and whole-body fat utilization in healthy humans2016

    • Author(s)
      Hibi M, Oishi S, Matsushita M, Yoneshiro T, Yamaguchi T, Usui C, Yasunaga K, Kubota K, Tanaka S, Saito M
    • Journal Title

      Int J Obesity

      Volume: 40 Pages: 1655-1661

    • DOI

      10.1038/ijo.2016.124

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Near-infrared time resolved spectroscopy assessment of changes in human brown adipose tissue density during repeated capsiate intake and intake cessation2016

    • Author(s)
      Nirengi S, Homma T, Inoue N, Sato H, Yoneshiro T, Tsuzaki K, Saito M, Sakane N, Kurosawa Y, Hamaoka T
    • Journal Title

      J Biomed Opt

      Volume: 21 Pages: 091305

    • DOI

      10.1117/1.JBO.21.9.091305

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Catechin-rich beverage intake for 12 weeks increases brown adipose tissue density and decreases extramyocellular lipids in healthy young women: a randomized controlled trial2016

    • Author(s)
      Nirengi S, Amagasa S, Homma T, Yoneshiro T, Matsumiya S, Kurosawa Y, Sakane N, Ebi K, Saito M, Hamaoka T
    • Journal Title

      SplingerPlus

      Volume: 5 Pages: 1363

    • DOI

      10.1186/s40064-016-3029-0

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] ヒト褐色脂肪組織の活性化・増量-その評価法と肥満対策への応用2016

    • Author(s)
      斉藤昌之, 松下真美, 米代武司
    • Journal Title

      実験医学

      Volume: 34 Pages: 197-202

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] シンポジウム「脂肪細胞、アディポバイオロジーと肥満」食品成分によるTRPを介したヒトBAT活性化機構2016

    • Author(s)
      米代武司, 斉藤昌之
    • Organizer
      第59回日本糖尿病学会
    • Place of Presentation
      京都市(京都府)国立京都国際会館
    • Year and Date
      2016-05-20 – 2016-05-20
    • Invited

URL: 

Published: 2018-01-16  

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