2018 Fiscal Year Research-status Report
エイコサペンタエン酸による骨格筋を介した抗肥満作用新規メカニズムの解明
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17K15272
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| Research Institution | Kitasato University |
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Principal Investigator |
小宮 佑介 北里大学, 獣医学部, 助教 (80791665)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 骨格筋 / エイコサペンタエン酸 / EPA / PPARd |
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| Outline of Annual Research Achievements |
魚油は肝臓や脂肪組織に作用し、脂質代謝を促進することで肥満改善に寄与している。その一方で、生体内の最大の代謝組織の一つである骨格筋における魚油の働きはあまりわかっていない。申請者らはこれまでに魚油摂取によりラット骨格筋の脂質代謝能力が向上すること、さらに魚油に含まれる多価不飽和脂肪酸の一種であるエイコサペンタエン酸（EPA）が核内受容体PPARδを活性化し、脂質代謝亢進に寄与していることを明らかにしている。本研究では、EPAによる脂質代謝改善作用のメカニズムを骨格筋の観点から解明することを目的としている。
今年度はまず、骨格筋における代謝物の変動を網羅的に解析するためにメタボローム解析を行った。ラット筋芽細胞株L6から調製した筋管の培地中に30 μM EPAを添加し、72時間培養した（ポジティブコントロールとしてPPARδ特異的アゴニストである100 nM GW501516を用いた）。その後、メタボライトを抽出し、解析に供した。解析にはHuman Metabolome TechnologiesのC-SCOPEを利用した。主成分分析の結果、コントロール、EPAおよびGW群でそれぞれが異なるグループのプロットを示し、生じた代謝物に群ごとに差があることを示唆した。またHeatMapを作製したところ、3群間で異なる傾向を示し、特にEPA添加においては他二群と比較して、大きな異なりを見せた。エネルギー代謝経路ごとの解析は現在行っている。
次にEPA添加によってマイオカインの産生、脂肪細胞の褐色化が生じているかの確認に取り組んだ。現在、単離筋線維を培養した培地での白色脂肪前駆細胞株である3T3L1細胞の培養を行っている。筋線維用の培地では脂肪細胞の分化が誘導されないため、現在は筋線維の培養ができ、脂肪細胞の分化を促すことが可能な培地を模索している。
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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
本年度はメタボローム解析を実施した。詳細な解析はまだ完了していないが、おおよそ順調に進んでいる。またin vitroにおける筋線維培養培地を用いた脂肪細胞分化への影響については、取り組みを開始した。培地の回収までは順調であるが、脂肪細胞の分化がまだ評価できていないため、次年度では培地の検討の必要がある。関連する論文の投稿も行った。
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| Strategy for Future Research Activity |
まず、EPA添加による変動遺伝子を網羅的に解析するためにマイクロアレイ解析を行う。ラット筋芽細胞株から調製した筋管の培地中に30 μM EPAを添加し、培養12時間後にサンプルを調整し、マイクロアレイに供する。本結果と運動トレーニングにより変動する遺伝子（Rooney et al., PLoS ONE, 2015）の比較を行うことで運動を模倣したサプリメントとして有用性があるかの鍵となるデータを得ることが可能である。
次にEPA添加によってマイオカインの産生、脂肪細胞の褐色化が生じているかを確認する。培養筋線維の培地中に30 μM EPAを添加し、24時間後に培地を回収する（大量に回収）。その培地を用いて白色脂肪前駆細胞株である3T3L1細胞の培養を行う。培地交換は24時間毎に行い、培養120時間後に3T3L1細胞からtotal RNAおよびタンパク質を抽出する。その後、real-time qPCRおよびウエスタンブロッティングにより褐色脂肪細胞マーカーとして知られるUCP1の発現量を測定する。また培養120時間後の3T3L1細胞において脂肪滴（Oil red O染色）およびミトコンドリア（mitotracker染色）の染色を行う。褐色脂肪細胞化すると脂肪滴サイズが縮小し、ミトコンドリア量が増加することが予想される。
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| Causes of Carryover |
計画が順調に進み、出費を抑えることができた。次年度において細胞培養の培地検討等により消耗品費用がかさむことを想定し、その費用に利用する。
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