2017 Fiscal Year Research-status Report

体内時計による脂肪細胞分化始動調節に着目した生活習慣病の発症機序の解明

Research Project

Project/Area Number	16K18954
Research Institution	Jichi Medical University
Principal Investigator	牛島健太郎自治医科大学, 医学部, 講師 (70448843)
Project Period (FY)	2016-04-01 – 2019-03-31
Keywords	時計遺伝子 / インスリン感受性 / 脂肪細胞分化 / 前駆脂肪細胞 / 糖尿病
Outline of Annual Research Achievements	肥満糖尿病(ob/ob)マウスの内臓脂肪組織では、時計遺伝子Dbpの転写調節領域におけるヒストンアセチル化が低下しており、HDAC阻害薬(Entinostat)を投与するとDbp遺伝子の発現およびob/obマウスのインスリン感受性が改善することを見出している。平成28年度に行った検討において、Entinostatを投与したob/obマウスでは脂肪細胞の分布が小さい細胞径へシフトすること、この変化はDBPタンパクの増加を介したPpar-γ（脂肪細胞分化のレギュレーター）の発現上昇に起因することが推察された。平成29年度では、内臓脂肪細胞内のDBP発現上昇の影響について検討を加えた。Entinostat投与群において、小さい細胞径の脂肪細胞が増加したことにより、ob/obマウスの血中アディポネクチン量が増加し、さらに骨格筋におけるIRS-1のリン酸化も促進していることを明らかにした。これらの結果は、Entinostatによりob/obマウスのインスリン感受性が改善した結果を支持するものである。このEntinostatの影響は、マウスの活動期初期において顕著であった。また、DBP発現とPpar-γの転写活性の関連を明らかにするため、siRNAによりDbp発現をノックダウンした3T3-L1細胞を用いた。その結果、脂肪細胞への分化成熟期においてPPAR-γタンパク発現量および脂肪細胞への分化が抑制されることを明らかにした。さらに、ヒト内臓脂肪組織を用いた検証も並行して行った。ヒト内臓脂肪組織（特に大網脂肪組織）内のDbp遺伝子のヒストンアセチル化レベルおよびDbp mRNA発現量は、糖尿病患者の方が非糖尿病患者よりも低値である傾向を認めている。現在解析の中途であるが、ヒト内臓脂肪組織においても、ob/obマウスと同様の時計遺伝子発現異常が認められると推測される。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 実験動物および培養細胞を用いた基礎研究については、その成果をまとめて海外学術雑誌に現在投稿中である。ヒト内臓脂肪を用いた研究については、検出力のある解析が実施できる試料数が回収できており、平成30年度内に成果をまとめていく計画である。
Strategy for Future Research Activity	【基礎研究】当初の計画に従い、内臓脂肪組織特異的にDBP発現を低下させた遺伝子改変マウスの作製を行い、インスリン感受性調節における脂肪組織内DBPの重要性を検証する。【ヒト試料研究】回収したヒト内臓脂肪組織を用いた検討を継続する。糖尿病罹患状態ではDbp遺伝子のヒストン修飾異常およびDbp mRNA発現量低下が認められることを検証し、Dbp発現異常の機序解明に取り組む。
Causes of Carryover	（理由）平成29年度においては、遺伝子・タンパク質の発現実験およびin vivoトランスフェクト用試薬の物品購入費で最も経費を使用した。本年度も積極的に研究を遂行したが、平成28年度に網羅的解析が不要になったため約50万円の繰越が発生した影響で、本年度も約4万円の次年度使用額が発生した。（使用計画）平成30年度においても引き続き、遺伝子・タンパク質の発現実験にかかる試薬の物品購入に使用する予定である。