2020 Fiscal Year Research-status Report
肥満発症過程における視床下部ガングリオシドの量的・質的変化と受容体機能調節機構
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18K06662
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| Research Institution | Tohoku Medical and Pharmaceutical University |
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Principal Investigator |
稲森 啓一郎 東北医科薬科大学, 薬学部, 准教授 (70710375)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | ガングリオシド / GM3 / 視床下部 / 高脂肪食負荷 / レプチンシグナル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、高脂肪食摂取により誘導される視床下部ストレスにおけるGM3関連ガングリオシドの発現変化について調べ、特異的に変化する分子種を同定したのちに、それがレプチン受容体およびメラノコルチン受容体を介した摂食・代謝調節シグナルに与える影響について検討を行う計画であった。KKマウスを用いて4週間および8週間の高脂肪食負荷により視床下部炎症の指標としてTNF-α遺伝子の発現上昇が確認できたが、視床下部におけるガングリオシドの明らかな発現変化は見い出せなかった。一方でKK/GM3S KOマウスにおいては、高脂肪食負荷によるTNF-α遺伝子の発現上昇が有意に抑制されていた。今回は、計画していたC3H HeJ (TLR4変異マウス)とC3H HeN（コントロール）を用いた高脂肪食負荷における比較により、ガングリオシド発現へのTLR4の関与についての検討を行った。採取した視床下部の各ガングリオシド分子種をLC-MS/MSにより解析したところ、高脂肪食負荷によりGM3発現が増える傾向および、C3H HeJにおいてGM3発現が低い傾向がみられた。我々のグループは、GM3がTLR4の活性化を調節することを報告しており、今回の結果は、高脂肪食誘導性視床下部炎症においてGM3発現とTLR4の炎症性シグナルが相互に活性化・増強しあう可能性を示唆していると考えられる。しかし、中枢神経系ではGM3自体の含量は少なく、その他のメジャーなGM1, GD1a, GD1b, GT1b等のTLR4に対する影響を考慮する必要があり、今後、それらのより複雑なガングリオシド分子種の変化と各受容体シグナルに対する影響を検討していきたい。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
視床下部の糖脂質解析を試みてきたが、従来行ってきた脂質抽出条件ではサンプルスケールの違い等からうまくいかず、条件検討に予想以上に時間を要した。さらに、新型コロナ感染拡大の影響により研究の遂行自体に遅延が生じた。
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| Strategy for Future Research Activity |
研究計画から当初は、高脂肪食誘導性視床下部炎症において変化が見られた糖脂質分子の機能を探る計画であったが、なかなか期待していたような目立った変化がなかったため、GM3関連ガングリオシドを欠失したマウス・細胞における受容体シグナルへの影響に着目して研究を進めていく。KK/GM3S KOマウスにおいては、高脂肪食負荷によるTNF-α遺伝子の発現上昇が有意に抑制されていたことから、脳内の免疫担当細胞であるミクログリアに着目し、GM3S欠失による活性化への影響等を調べることで、GM3S KOにおける視床下部炎症抑制の機序を明らかにしていく。
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| Causes of Carryover |
本年度は、研究室の共通試薬、抗体などをおもに使用できたこと、および、新型コロナ感染拡大の影響により研究の遂行自体にも遅延があった。次年度においては必要な抗体・リガンド、アッセイ用キット等を購入し、効率よく進めていく。
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