2016 Fiscal Year Research-status Report
脂肪萎縮症の病態解明から肥満症・メタボリックシンドロームの新規治療標的の探索
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16K09779
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
野口 倫生 京都大学, 医学研究科, 特定講師 (00432394)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 肥満症 / 脂肪萎縮症 / 慢性炎症 / 線維化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
全身性脂肪萎縮症は全身の脂肪組織の消失により著明な高血糖、インスリン抵抗性、高中性脂肪血症、脂肪肝を呈する疾患であり生命予後不良な難治性疾患である。セイピンをコードするBSCL2遺伝子は先天性全身性脂肪萎縮症の原因遺伝子の一つであるがその機能は十分に明らかにされていない。我々はENUミュータジェネシス法により20 番目のアミノ酸がストップコドンに置換されるセイピンノックアウト(SKO)ラットを作製した(Hum Mol Genet 2015)。このモデル動物はヒト脂肪萎縮症と同様に高血糖、インスリン抵抗性、高中性脂肪血症、脂肪肝を呈した。従来のA-ZIP/F1マウスなどの脂肪萎縮症モデルマウスでは脂肪組織が残存しないため十分な解析が困難であった。しかしSKOラットは残存組織が存在し、電顕像等の組織学的解析から結合織の増生、脂肪組織の線維化が認められた。一方で肥満の進展過程において認められる慢性炎症はインスリン抵抗性の発症基盤となり、高度肥満においては脂肪組織の線維化をきたす。さらに脂肪組織の線維化は脂肪組織expandabilityの低下から脂肪組織における脂肪貯蔵の限界をきたし、肝臓や骨格筋等において異所性脂肪蓄積を引き起こす。脂肪萎縮症における脂肪組織線維化は肥満症と同様に慢性炎症を伴い、ECMリモデリングを惹起するかについて組織学的、分子生物学的に詳細に検討している。脂肪萎縮の分子基盤を解明し新たな肥満症・メタボリックシンドロームの新規治療標的の探索を目指す。
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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
本年度は主にSKOラットについての解析を行った。脂肪萎縮症は脂肪組織の欠失に起因する疾患であり、高度のインスリン抵抗性、著明な糖脂質代謝異常などを伴う難治性糖尿病を呈する。脂肪萎縮症では脂肪組織の欠失により脂肪細胞由来ホルモンであるレプチンなどのアディポサイトカインが欠乏する。脂肪萎縮症患者の残存脂肪組織では脂肪組織の線維化が認められる。SKOラットの皮下脂肪組織においても明らかに結合組織の増生が認められ、脂肪組織の線維化をきたしている。SKOラット由来脂肪組織と野生型ラット由来脂肪組織からRNAを抽出しマイクロアレイにて解析を行った。ECMを構成するコラーゲン（Col 1, 3, 4, 5, 6）、フィブロネクチン、プロテオグリカン、ラミニン等の発現と分解系のMatrix Metalloproteinase (MMP)分子群の発現について検討を行った。マクロファージの浸潤や線維化を惹起するgrowth factorやchemokine等の発現を検討した。さらに間質血管分画(SVF)の初代培養から前駆脂肪細胞分画を調整し、脂肪細胞分化誘導を行った。SKOラット由来細胞は野生型由来細胞と比較して著明な脂肪細胞分化障害及び脂肪蓄積障害をきたした。マイクロアレイで網羅的遺伝子解析を行うと分化誘導後8日において脂肪細胞関連遺伝子群の発現低下が認められた。また分化誘導前の前駆脂肪細胞分画においても同様の検討を行っている。
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| Strategy for Future Research Activity |
肥満症との共通病態としての脂肪組織線維化等に着目した新規治療標的の探索
平成29年度以降は肥満モデルラットを用いて脂肪組織線維化を検証し、脂肪萎縮症モデルラットとの比較検討を行う。肥満の進展に伴い脂肪細胞は肥大化し、脂肪組織リモデリングを引き起こす。またさらにインスリン抵抗性を示す肥満患者では脂肪組織の線維化が認められることが報告されている。高脂肪食負荷ラットあるいはレプチン欠損ラットを用いて解析を行う。ECMを構成するコラーゲン（Col 1, 3, 4, 5, 6）、フィブロネクチン、プロテオグリカン、ラミニン等の発現と分解系のMatrix Metalloproteinase (MMP)分子群の発現について検討を行う。さらに肥満脂肪組織のSVF分画を採取し炎症性マーカーや線維化を惹起するgrowth factorやchemokine等の発現を検討する。またtissue resident fibroblastからmyofibroblastへの活性化の有無に関しても検討する。高度肥満モデルにおける脂肪組織の慢性炎症と脂肪組織線維化と脂肪萎縮症における脂肪組織線維化について炎症の有無あるいは細胞外基質(ECM)リモデリングに関して比較検討を行う予定である。
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| Causes of Carryover |
本年度は申請者らの所属動物施設近隣で新規の研究棟建築工事が行われており、掘削での騒音・振動による飼育動物への影響が懸念される状態が継続していた。そのため交配がうまくいかないなどの事例が発生した。このような理由で長期間の動物実験計画や大規模な動物実験計画及び解析を見合わせていたために次年度使用額が発生した。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次年度は工事方法の改善（振動低減工法等）や、実質的な騒音・振動の期間が明らかになっている。それらの期間外で、動物の長期飼育実験や大規模な実験計画と解析を予定している。
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