2018 Fiscal Year Annual Research Report
Near infrared fluorescent imaging of brown adipose tissues with carbon nanotubes
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16H02085
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
湯田坂 雅子 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 材料・化学領域, 招聘研究員 (70159226)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
片浦 弘道 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 材料・化学領域, 首席研究員 (30194757)
佐伯 久美子 国立研究開発法人国立国際医療研究センター, その他部局等, その他 (80322717)
岡松 優子 北海道大学, 獣医学研究院, 准教授 (90527178)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | カーボンナノチューブ / 褐色脂肪組織 / 近赤外蛍光造影 / 血管外漏出性亢進 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
単層カーボンナノチューブ（CNT)を用いたマウスの褐色脂肪組織（BAT)造影に関する研究を進めた。前年度、リン脂質ポリエチレングリコール（PLPEG)により表面被覆したCNTの褐色脂肪組織における蓄積量が絶食時に増加することを発見した。その主な原因は、毛細血管漏出性の亢進であることをCNTの近赤外蛍光顕微鏡観察や電子顕微鏡観察により明らかにした。今年度は引き続きその現象の詳細を研究した。BATの組織観察では、コラーゲン染色に有効な鍍銀染色を行ったところ、絶食時のBATではコラーゲン線維の構造が乱れていて、線維の消失や細分化などがみられ、脆弱化が進むことがわかった。また、遺伝子解析により、絶食時のBATでは、Mmp3の発現増加が認められ、タンパク質分解酵素の増量によりコラーゲン線維が脆弱化したと推定された。このような細胞外マトリックスの乱れは、毛細血管基底膜の擾乱を引き起こし、血管外漏出亢進をもたらしたと考えられる。
PLPEG-CNTが血管外漏出を微視的に明らかにするための近赤外蛍光プローブとして有用であることがわかったので、BAT研究において定法となっている寒冷刺激を与えたマウスのBAT変化をPLPEG-CNTを用いて調べた。その結果、絶食にくらべて変化の度合いは低いものの、寒冷刺激でもPLPEG-CNTのBAT蓄積量の増加とコラーゲン線維の脆弱化が認められた。
これまで、BAT研究では、細胞外マトリックスや血管壁の変化について注目されることはなかったが、本研究によりそれらがBATの機能発揮に深く関与していることが示唆され、今後のBAT研究に重要な情報を提供することができた。
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| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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