2018 Fiscal Year Research-status Report
ベージュ脂肪細胞の分化・活性化における分子機構の解明
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17K19919
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| Research Institution | Oita University |
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Principal Investigator |
花田 俊勝 大分大学, 医学部, 教授 (10363350)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
花田 礼子 大分大学, 医学部, 教授 (00343707)
波田 一誠 大分大学, 医学部, 助教 (00546202)
西田 欣広 大分大学, 医学部, 准教授 (10336274)
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| Project Period (FY) |
2017-06-30 – 2020-03-31
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| Keywords | ベージュ脂肪細胞 / CD105 / ペプチド |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ベージュ脂肪細胞は、交感神経の活性化等によって白色脂肪組織中に出現して発熱やエネルギー消費に関与する。その性質から肥満・糖尿病等の治療標的として注目されている。本研究では、ベージュ脂肪細胞活性化調節因子の探索並びにその分子機構 の解明を目指す。マウス皮下白色脂肪組織より樹立した脂肪細胞株を用いてベージュ脂肪細胞の分化・活性化に関与する分子の探索と、その分子機能解析を行なっている。まず、白色脂肪細胞とベージュ脂肪細胞間での遺伝子発現プロファイルによる遺伝子解析を行い、CD105に着目した。ベージュ脂肪前駆細胞では、CD105がSmad2の活性化を抑制することでベージュ脂肪細胞への分化を制御していることが判明した。また、CD105は白色脂肪組織に存在するベージュ脂肪前駆細胞の細胞表面マーカーとして有用であることが示唆された。生体内において、ベージュ脂肪細胞の活性化を評価するためには18F-FDG PET/CTを用いる必要があるが、放射性同位元素を用いるため被曝を受けることなど問題がある。もし血中濃度検査に有用なバイオマーカーがあればより簡便にエネルギー燃焼型脂肪細胞の活性化を測定することが可能となることから、血中に存在しえる分子の探索を行った。その中からNMBとGRPに着目し、遺伝子改変マウスを作成して、ベージュ脂肪細胞分化・活性化への関与について検討を行っている。また、遺伝子発現プロファイルによる遺伝子解析から見出された他の分子群についてもCRISPR/Cas9を用いた遺伝子ノックアウト細胞を作成して、ベージュ脂肪細胞分化・活性化への関与を検討している。
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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
ベージュ脂肪前駆細胞に発現しているCD105について、細胞表面マーカーとしての有用性とそのベージュ脂肪細胞の分化・活性化における分子機構の解明を報告し、本研究により第23回アディポサイエンスシンポジウム若手優秀研究奨励賞および第91回日本生化学会若手優秀発表賞を受賞した。さらに、NMBおよびGRPに着目し、CRISPR/cas9によるゲノム編集により順調にノックアウトマウスの作成に成功した。現在、各々のマウス交配と両遺伝子のダブルノックアウトマウス作成を進めている。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後、NMBおよびGRPの遺伝子改変マウスを用いた研究をすすめる。ベージュ脂肪細胞は肥満症および糖尿病など代謝異常疾患との関連性や治療標的としての可能性が示唆されているため、高脂肪食負荷による肥満・糖尿病モデルを作成する。野生型とノックアウトマウスとの間において、体重増加に有意差が認められた場合、ベージュ脂肪の活性化によるエネルギー消費能が影響したのか、あるいは摂食量の増減が影響したのか、脂肪分化や摂食量定量またはメタボリックケージによる代謝量評価により明らかにする。CD105 、NMB、GRP以外にも遺伝子発現プロファイルにおいてベーシュ脂肪細胞の分化・活性化に関与すると予想される分子が存在する。これらの分子についても引き続きCRISPR/Cas9による遺伝子ノックアウト細胞を作成し検討を行う。本学では、現在動物飼育施設の改修が始まっており、今後さらに飼育数の制限が懸念される。その対策として、施設外飼育のスペースを確保し、現在安定的な実験を遂行するための飼育環境を整備中であり、本研究計画の実施に問題ないものと考える。
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| Causes of Carryover |
本学では今年度より動物施設の改修が始まり、本研究にかかるマウス実験のための設定が一部施行できなかった。現在、施設外においてマウスの維持と実験が行えるスペースの準備をすすめており、今年度の繰越分をそのセットアップに使用する予定である。
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