2019 Fiscal Year Annual Research Report
肥満に伴うM2マクロファージ活性化障害とインスリン抵抗性の分子機構
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18H02860
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
窪田 直人 東京大学, 医学部附属病院, 准教授 (50396719)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 糖尿病 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
（I）肥満におけるM2Φa活性化障害の分子機構
脂肪組織を脂肪細胞分画とSVF分画に分離し、SVF分画を用いたFACS解析によるM1/M2マーカー遺伝子の発現を検討した。M2aΦマーカー遺伝子であるArginase1やFIZZ1、Ym1、Mgl1などの減少が認められたため、さらにその活性も測定し、確かに M2aΦ活性が減弱していることを確認するとともにM2bΦ/M2cΦとの相互作用を解析した。さらにシグナル伝達機構を解析するため、IRS-2 の下流に存在すると考えられる、PI3K/Akt/FoxO1 経路について、IL-4 刺激後の Akt のリン酸化レベル、constitutively active(CA) FoxO1やFoxO1ノックダウンの系によるM2Φマーカー遺伝子の発現変化を検討した。PI3K 阻害薬のLY294002の添加によりIL-4によるArginase1やFIZZ1、Ym1、Mgl1 活性化が減弱していることを確認していたが、実際MIRS-2KO マウスでは PI3K/Akt/FoxO1 シグナルが減弱していた。さらにFoxO1を介した発現調節機構を検討するため、代表的な M2aΦマーカー遺伝子であるArginase1プロモーター領域をクローニングし、RAW264.7cells を用いてFoxO1による活性化を検討するとともに、FoxO1結合領域を同定し、mutationを入れることでその活性が失われることを確認した。さらにこの領域を用いてCHIP assayを行い、確かにFoxO1がこの領域に結合することを証明するとともに、EMSA解析によりFoxO1とcomplexを形成している分子についても検討した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
コロナウィルス感染症の影響のために、機関として研究の一時縮小、中断を余儀なくされた時期があったため。動物施設の利用なども一時制限されていた。
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| Strategy for Future Research Activity |
M2bΦはM1ΦとともにTNFαやIL-1βにより活性化され、IL-10を産生し炎症を抑制する。
従って慢性炎症はM2aΦ活性低下とは独立に、同じリガンドによって活性化されるM1Φと
M2bΦの反応性の差による相対的M2bΦ活性化障害が原因となっている可能性がある。またM1Φ＞M2aΦ+M2bΦ+M2cΦと考えた場合、Arginase1等を分泌するM2aΦとIL-10等を分泌するM2bΦ+M2cΦの病態形成における役割の違いは重要である。我々は既にM2aΦにおけるIL-10の挙動がArginase1やFIZZ1、Ym1、Mgl1等とは異なることを見出している。表面マーカーを利用したFACS解析により各MΦを分離し、TNFαやIL-1βによる用量反応性やタイムコースをM1Φ、M2bΦ/M2cΦで比較検討すると共に、高グルコース、高インスリン、高パルミチン条件下等でその反応性の変化を検討し、肥満におけるM2bΦ/ M2cΦ活性化障害メカニズムを解明する。高インスリン下で障害を認めた場合にはMIRS-2KOマウスでこの表現型がrescueされるかどうか検討する。さらに我々はMΦ特異的インスリン受容体（IR）欠損（MIRKO）マウスの樹立にも成功している。M2bΦ/ M2cΦに関してはMIRS-2KOマウス同様、IL-10の産生が増加すると考えられるが、一方M2aΦにおいても高インスリンがIRS-2発現低下によるIL-4シグナル障害の原因となっているとすると、MIRKOマウスではIRS-2の発現が増加しIL-4によるM2aΦ活性化機能はむしろ保持されると考えられ、いずれのM2Φ活性からもインスリン感受性の表現型を呈する可能性が高い。MIRKOマウスにおいてもMIRS-2KOマウスと同様の解析を行い、M2aΦ、M2bΦ、M2cΦ全体の活性化調節機構とその破綻のメカニズムについて解明する。
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Research Products
(15 results)
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[Journal Article] Differential effects of diet- and genetically-induced brain insulin resistance on amyloid pathology in a mouse model of Alzheimer's disease.2019
Author(s)
Wakabayashi T, Yamaguchi K, Matsui K, Sano T, Kubota T, Hashimoto T, Mano A, Yamada K, Matsuo Y, Kubota N, Kadowaki T, Iwatsubo T
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Journal Title
Mol. Neurodegener.
Volume: 14
Pages: 15
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Late-Evening Carbohydrate and Branched-Chain Amino Acid Snacks Improve the Nutritional Status of Patients Undergoing Hepatectomy Based on Bioelectrical Impedance Analysis of Body Composition.2019
Author(s)
Kobayashi K, Kaneko J, Yamaguchi T, Kawaguchi Y, Arita J, Akamatsu N, Ishizawa T, Sekine R, Ijichi H, Kubota N, Fukatsu K, Kokudo N, Hasegawa K.
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Journal Title
Gastrointest. Tumors
Volume: 6
Pages: 81-91
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] シンポジウム「肥満症治療における栄養～管理栄養士と医師との連携～」「内科的治療で体重をコントロールできない肥満症例への外科治療と栄養について」2019
Author(s)
関根 里恵, 澤田 実佳, 若松 高太郎, 庄嶋 伸浩, 山崎 允宏, 高見 真, 中村 衣里, 吉内 一浩, 瀬戸 泰之, 山内 敏正, 窪田 直人
Organizer
第40回日本肥満学会
Invited
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