2015 Fiscal Year Research-status Report
カルシウムシグナル調節を介した新規代謝制御機構の解明
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15K08200
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| Research Institution | National Cardiovascular Center Research Institute |
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Principal Investigator |
西谷 友重 国立研究開発法人国立循環器病研究センター, 研究所, 室長 (50393244)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中川 修 国立研究開発法人国立循環器病研究センター, 研究所, 部長 (40283593)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | カルシウムセンサー / 代謝 / 肥満 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
肥満は各種生活習慣病のリスクを高めることから、その発症・抑制経路を明らかにすることは極めて重要である。申請者らは、細胞内Ca2+シグナル調節に関わるCa2+センサーNCS-1の全身欠損（KO/NCS1-/-）マウスの解析から、KOマウスが顕著な肥満を発症すること、すなわちNCS-1が肥満調節に寄与するという知見を得た。また、強力な肥満抑制ホルモンであるレプチンの下流にNCS-1が存在する可能性も浮上している。本研究では、NCS1-/-マウスの肥満の原因を 個体・細胞・分子レベルで探ることにより、NCS-1の標的分子やレプチンとの関連を含めた新しい肥満抑制経路を見出し、細胞内Ca2+シグナル変化による肥満調節機構の詳細を明らかにすることを目的とする。
昨年度までの研究で、マウス用代謝総合システムを用いてNCS1-/-マウスに認められる肥満の原因を個体レベルで解析した。その結果、摂食量・節水量は野生型(WT)とKOで差は認められず、また自発運動量を赤外線ビームによりモニターしたところ、これも両グループで差は認められなかった。一方、エネルギー消費量に関して、酸素消費量および二酸化炭素排出量を測定したところ、WTに較べKOで顕著に低下していることがわかった。また、直腸温度もKOで低かったことから、エネルギー代謝が低下していることにより、KOマウスが肥満になっていることが明らかとなった。今後は、KOマウスにおいて、なぜエネルギ―代謝が低下しているのかについて、細胞・分子レベルで明らかにしていく予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初より、KOマウスがなぜ肥満に陥るかについて、個体・細胞・分子レベルで解析することを予定しており、昨年度、個体レべルでの解析を行った結果、摂食量、運動量はWTとKOで変わらないが、エネルギー代謝が顕著に異なるという最も焦点となる結果を見出したから。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、WTとKOマウス個体の間で認められるエネルギー代謝の差が、神経系の制御によるものか、脂肪細胞内での差によるものかについて、細胞レベルで解析していく予定である。具体的には、褐色脂肪細胞を培養し、細胞レベルでのエネルギー代謝（解糖、TCA回路、ミトコンドリア呼吸）の状態を評価するため、“細胞外フラックスアナライザー”を用いて解析する。解糖系が亢進すると乳酸が生成されて細胞外の酸性化速度が上昇し、一方、ミトコンドリア呼吸が亢進すると酸素消費速度が上昇する。従って、この2つのパラメータを同時に測定することにより、どちらの代謝経路が優勢か、またエネルギー代謝状態の高低などを評価できる。さらに様々な呼吸阻害剤添加により、ミトコンドリアの機能（基礎呼吸・ATP代謝回転・プロトンリーク・最大呼吸量）が評価できる。
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| Causes of Carryover |
新生児マウスを購入予定であったが、他の試薬が入手できず、実験が延期になった。
日齢依存的であるため、購入はしなかった。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
必要な試薬を入手後、新生児マウスを購入する予定である。
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