Specific differentiation mechanisms of visceral adipogenic cells

2017 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15K09413
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: 宮田 佑吾 東京工業大学, バイオ研究基盤支援総合センター, 研究員 (70623453)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 大月 道夫 大阪大学, 医学系研究科, 講師 (00403056) ; 福原 淳範 大阪大学, 医学系研究科, 寄附講座准教授 (00437328) ; 下村 伊一郎 大阪大学, 医学系研究科, 教授 (60346145) ; 小林 祥子 大阪大学, 医学系研究科, 寄附講座助教 (80649111)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: 内臓脂肪

Outline of Annual Research Achievements

1987年に「内臓脂肪症候群」という概念が提唱されて以降，内臓脂肪と皮下脂肪の異なる特性に関しては多くの知見が得られている。しかし，それらは生理学的・生化学的観点からの解析であり，「なぜ内臓脂肪と皮下脂肪の特性が異なるか」を分子生物学的な手法を用いて根本的に解明した報告はほとんどない。その大きな理由として，内臓脂肪細胞および皮下脂肪細胞においてin vitroで両者の差異を検討できる実験系が存在しないことが挙げられてきた。
この問題点を解決するために申請者はin vitroで脂肪細胞に分化する各前駆脂肪細胞を同定した。in vivoでの分化能を示す実験において，前駆皮下脂肪細胞は皮下に移植すると分化する一方で，前駆内臓脂肪細胞は皮下に移植しても分化しなかった。さらに，PPARgアゴニストであるピオグリタゾンを前投与したマウスの皮下に移植してもほとんど分化しなかった。しかし内臓脂肪に移植すると約70-80％の細胞が分化した。以上より，各前駆脂肪細胞で分化機構が異なっていることが示された。
内臓脂肪細胞におけるin vivoでの分化様式をin vitroで再現するため、内臓脂肪組織由来のin vitro mesenteric adipogenic cellと内臓脂肪組織あるいは皮下脂肪組織を共培養した。その結果、内臓脂肪組織と共培養した時のみ、in vitro mesenteric adipogenic cellが脂肪細胞へと分化した。以上により、in vitroにおいて、内臓脂肪細胞特異的分化機構には、内臓脂肪組織由来の液性因子が必要であることが判明した。また、本実験系を用いることで、さらなるメカニズムの解明が可能になった。