肥育牛骨格筋におけるエネルギー浪費の新奇メカニズムの解明

2017 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 17H03903
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 松井 徹 京都大学, 農学研究科, 教授 (40181680)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 舟場 正幸 京都大学, 農学研究科, 准教授 (40238655)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: 畜産学 / 栄養学

Outline of Annual Research Achievements

肥育に伴い、肥育牛の基礎代謝は亢進する。これは、エネルギー浪費が助長され、エネルギー利用効率が低下することに起因する。寒冷環境や体脂肪増加時には、褐色脂肪細胞や脂肪組織に散在する褐色脂肪細胞様細胞（ベージュ細胞）が有する脱共役タンパク質(UCP)1により非ふるえ熱産生が生じる。一方、筋肉も寒冷時の非ふるえ熱産生に大きく貢献している。研究代表者らは、肥育牛のベージュ細胞に関する研究を行ってきたが、その過程で肥育牛骨格筋にもUCP1発現細胞が存在することを、他の動物種を含め世界に先駆け見出した。本課題では、肥育時の骨格筋における非ふるえ熱産生調節機構を解明するため、細胞培養試験ならびに肥育牛の飼養試験により、UCP1発現機構を明らかにすることを目的としている。
研究初年度に4つの課題に取り組んだ。課題1では肥育牛骨格筋におけるUCP1発現を免疫組織化学的手法により検討した。その結果、これまでの結果と同様に、UCP1陽性細胞は筋組織中に散在的に存在していることを確認した。課題2ではビタミンA制限条件下（もしくは、非制限条件下）で肥育した肥育牛の骨格筋（頸部最長筋）におけるUCP1発現を検討したところ、発現量は低いものの検出できた。ただし、検出下限未満の個体が存在したため、群間の比較はできなかった。課題3では黒毛和種肥育牛の肥育期間が骨格筋UCP1発現に及ぼす影響を検討するための肥育を開始した。課題4では屠畜場で得た肥育牛の頸部最長筋から筋衛星細胞を調製し、筋分化に伴うUCP1発現変化を検討した。その結果、筋分化の進行とともにUCP1発現が亢進することが明らかになった。

Current Status of Research Progress

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

Reason

当初予定していた計画に沿って課題に取り組み、概ね順調に進展している。とくに、安定的に筋衛星細胞の分化を行うことができ、再現性良くUCP1の発現を確認できたので、培養細胞レベルでのUCP1発現調節機構の解明には期待が持てる。

Strategy for Future Research Activity

今後、骨格筋におけるUCP1陽性細胞のcharacterizationを進める。また、研究二年度には肥育期間の異なる肥育牛の骨格筋サンプルを取得できるので、解析を進めることとする。さらに、筋衛星細胞の分化に影響を及ぼす要因（例えばレチノイン酸など）で処理し、筋分化を変化させた時のUCP1発現を検討することにより筋組織におけるUCP1発現調節を展望する。