脂肪細胞のエストロゲン依存性レドックス制御に対するmiRNA-222の機能解析

2016 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 15K10700
• Research Institution: Yamagata University
• Principal Investigator: 高橋 一広 山形大学, 医学部, 准教授 (20292427)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 山谷 日鶴 山形大学, 医学部, 助教 (40550637)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: 閉経 / 内臓脂肪 / 酸化ストレス / エストロゲン

Outline of Annual Research Achievements

メタボリック症候群の基盤病態のひとつとされる内臓脂肪型肥満では、脂肪細胞の肥大化と脂肪組織中の酸化ストレスの亢進が認められる。内臓脂肪組織における活性酸素種（ROS: reactive oxygen species）産生亢進は、アディポネクチン産生を抑制し、メタボリック症候群発症の原因のひとつと考えられている。
今回我々は、培養脂肪細胞を用いてエストラジオール（E2）の抗酸化作用とその機序について検討した。脂肪細胞に分化させたマウス線維芽細胞3T3-L1の培養液中にエストラジオール(E2)を添加後、酸化ストレスとしてH2O2を加えた。H2O2処理後４時間後にRNA抽出し、real-time PCR法を用いて、抗酸化酵素であるSOD：superoxide dismutase、GPx：glutathione peroxidase: GPx、HO-1：heme oxygenase、NQO-1：quinine oxidoreductase-1、GCL：glutamate-cysteine ligaseの各mRNA発現量を測定した。
SOD1、SOD2、GpxはE2添加によってもmRNA発現量の増加は認められないが、HO-1、NQO-1およびGCLでは有意に発現量が増加した（p＜0.01）。
培養脂肪細胞において、E2により抗酸化酵素遺伝群のHO-1、NQO-1、GCLの発現が亢進することが明らかになった。これらは転写因子である Nrf2 (nuclear factor erythroid 2-related factor 2)により活性化される遺伝子群であり、脂肪細胞におけるE2の抗酸化作用にNrf2酸化ストレス応答系が関与する可能性が示唆された。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

マウス線維芽細胞3T3-L1を脂肪細胞に分化誘導するまでやや時間がかかったが、培養系が確立してからは安定して脂肪細胞を準備できた。そのため、3T3-L1をH2O2で処理した後に行ったSOD、GPx、HO-1、NQO-1、GCLの各mRNA発現量の測定は予定通りに行うことが出来た。今回の研究で培養脂肪細胞において、E2により抗酸化酵素遺伝群のHO-1、NQO-1、GCLの発現が亢進することが明らかになった。

Strategy for Future Research Activity

エストロゲンの抗酸化作用はestrogen receptorを介した作用か、またG protein-coupled estrogen receptor 1を介した作用なのかを明らかにしたい。また最終的にmiRNA-222がエストロゲンの脂肪細胞における抗酸化作用にどのような影響を及ぼすか明らかにする。もし、miR-222がエストロゲン依存性のレドックス制御に強く関わらないことが示唆された場合はmicro RNAの網羅的解析を行い、新規の因子を解析することを予定している。

Causes of Carryover

マウス線維芽細胞3T3-L1を脂肪細胞に分化誘導するまでにやや時間がかかったが、培養系が確立してからは安定して効率よく脂肪細胞を準備できたため、その後のreal-time PCR実験が予定より時間がかからず行うことが出来たため残額が生じた。

Expenditure Plan for Carryover Budget

次年度使用額は 3T3-L1細胞へmiR-222に対するアンチセンス鎖を導入する実験に用いる。つまり、miRNA-222の発現を抑制した状態でE2がROS産生にどのような影響をもたらすかを調べる研究に使用する予定である。