短鎖脂肪酸受容体の脂肪細胞遺伝子プログラム改変作用を応用した肥満治療法開発

2016 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 15K15348
• Research Institution: Kumamoto University
• Principal Investigator: 荒木 栄一 熊本大学, 大学院生命科学研究部 代謝内科学, 教授 (10253733)
• Project Period (FY): 2015-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: GPR43 / 短鎖脂肪酸 / 肥満 / 内臓脂肪 / 皮下脂肪 / ブラウニング

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、「短鎖脂肪酸はGPR43を介し白色脂肪細胞のブラウニングを誘導、抗肥満効果を発揮する」という仮説を証明することを目指しており、ブラウニング誘導機序の解明とブラウニング誘導へのGPR43シグナルの関与を明らかとする。本年度は以下の①および②について検討を進めた。
①高脂肪食条件下に、酢酸塩および酪酸塩を含む飲用水、あるいはこれらを含まない飲用水を、GPR43ノックアウトマウスおよび対照マウス（C57BL/6マウス）に経口投与し、それぞれの動物より内臓脂肪（VAT）を単離、内臓脂肪重量およびブラウニング関連遺伝子のmRNA発現をreal time-RT-PCR法を用いて解析した。
②GPR43ノックアウトマウスおよび対照マウス（C57BL/6マウス）の内臓脂肪組織より単離した初代培養脂肪細胞を、酢酸塩および酪酸塩含有メディウム、あるいは対照メディウムで刺激し、ブラウニング関連遺伝子のmRNA発現をreal time-RT-PCR法にて、重要な分子については蛋白発現をウエスタンブロット法を用いて解析した。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

当初の予定では、短鎖脂肪酸による BrowningがUCP1依存性であるかどうかの検討や、非UCP1依存性のBrowning現象の解析等まで研究が進捗しているべきであった。熊本地震が発生し研究施設に被害が発生し一時各種実験を中断せざるを得なかった。また2016年年末に医局移転もあり、この際にも実験を中断せざるを得なかった。これらの理由で、施設内で行う動物実験および初代培養細胞へのsiRNA導入実験等が進められなかったため。

Strategy for Future Research Activity

実験施設の改修も進み、実験を円滑に進めることが可能となっており、遅延の明らかな実験系に人員を増員するなどして、実験を進めていく。

Causes of Carryover

本年度使用使用できなかった額は少額（2,894円）であり、実験に必要な試薬等の必要物品購入には不足したため。

Expenditure Plan for Carryover Budget

少額（2,894円）の次年度使用額は、次年度助成金と合わせ、必要物品等の購入に当てる。

Research Products

• [Journal Article] New glysemic targets for patients with diabetes from the Japan Diabetes Society (2017)
  • Author(s): Araki E, Haneda M, Kasuga M, Nishikawa T, Kondo T, Ueki K, Kadowaki T
  • Journal Title: J Diabetes Investig Volume: 8 Pages: 123-125
  • DOI: 10.1111/jdi.12600
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Low glucose induces mitochondrial reactive oxygen species via fatty acid oxidation in bovine aortic endothelial cells (2017)
  • Author(s): Kajihara N, Kukidome D, Sada K, Motoshima H, Furukawa N, Matsumura T, Nishikawa T, Araki E
  • Journal Title: J Diabetes Investig Volume: 印刷中 Pages: 印刷中
  • DOI: 10.1111/jdi.12678
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Acetate alters expression of genes involved in beige adipogenesis in 3T3-L1 cells and obese KK-Ay mice (2016)
  • Author(s): Hanatani S, Motoshima H, Takaki Y, Kawasaki S, Igata M, Matsumura T, Kondo T, Senokuchi T, Ishii N, Kawashima J, Kukidome D, Shimoda S, Nishikawa T, Araki E
  • Journal Title: J Clin Biochem Nutr Volume: 59 Pages: 207-214
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Hyperglycemia induces cellular hypoxia through production of mitochondrial ROS followed by suppression of aquaporin-1 (2016)
  • Author(s): Sada K, Nishikawa T, Kukidome D, Yoshinaga T, Kajihara N, Sonoda K, Senokuchi T, Motoshima H, Matsumura T, Araki E
  • Journal Title: PLOS One Volume: 11 Pages: e0158619
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0158619
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Presentation] Activation of Heat Shock Response Provided by Mild Electrical Stimulation with Heat Shock Improves Metabolic Abnormalities in Obese Subjects with Type 2 Diabetes (2016)
  • Author(s): Kondo T, Goto R, Ono K, Kitano S, Igata M, Kawashima J, Motoshima H, Matsumura T, Kai H, Araki E
  • Organizer: 52th EASD Annual Meeting
  • Place of Presentation: Messe Munchen, Munich, Germany
  • Year and Date: 2016-09-12 – 2016-09-16
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 糖尿病の成因・病態の分子生物学的解析と新規糖尿病治療法への応用 (2016)
  • Author(s): 荒木栄一
  • Organizer: 第59回日本糖尿病学会年次学術集会
  • Place of Presentation: 京都国際会議場、京都市
  • Year and Date: 2016-05-19 – 2016-05-21