2020 Fiscal Year Research-status Report
Establishment of examinational basis for pathological trans-differentiation of adipocytes through soluble LR11
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18K07428
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| Research Institution | Toho University |
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Principal Investigator |
姜 美子 東邦大学, 医学部, 非常勤研究生 (00624066)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | ブラウニング / 可溶性 / LR11 / 検査医学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
『成熟細胞の病的フェノタイプ変換』は病態検査学の基礎研究課題である。これまでに研究代表者は、可溶性受容体LR11が血管平滑筋細胞をシンセティックフェノタイプに、皮下脂肪細胞をブラウニングフェノタイプに、それぞれトランスディファレンシエーションさせ、その遺伝子をノックアウトすると血管傷害後の動脈硬化や過食による肥満に著しい抵抗性を示すことを報告した。本研究の目的は、成熟脂肪細胞の病的フェノタイプ変換におけるネガティブレギュレータLR11を介したブラウニング細胞へのトランスディファレンシエーション制御を明らかにすることである。また、糖尿病と肥満症におけるエネルギー消費を反映する肥満症細胞マーカーとしての血中可溶性LR11濃度の検体検査学的意義を多施設共同研究により検討する。これまでに、LR11ノックアウトマウス及び野生型マウス白色脂肪から前脂肪細胞を調整した。それぞれの細胞を用いて平板培養法で褐色脂肪分化誘導した成熟脂肪細胞におけるUCP1遺伝子発現のノルエピネフリン投与前後の定量解析を行い、LR11ノックアウトマウス白色脂肪由来成熟脂肪では野生型マウス白色脂肪由来成熟脂肪に比べて、ノルエピネフリン投与に関わらず著しく増大していることが明らかになった。令和３年度はこれまでに得られたマウス脂肪細胞株とともにヒト脂肪組織由来初代前脂肪細胞の生体同様の培養環境における分化成熟能と褐色脂肪機能、遺伝子発現を網羅的に解析し、LR11の関与の視点から検討する。また、糖尿病患者で異常値を示すことが明らかになった血中可溶性LR11の検体解析のために共同研究施設である中国延辺大学で収集解析した313名のデータから、病態と可溶性LR11、LR11遺伝子多型の関係について解析を行う。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
本研究計画は、①可溶性LR11によるブラウニング調節機序（LR11ノックアウトマウス白色脂肪、褐色脂肪、および対照として野生型マウスの皮下脂肪と褐色脂肪から均一化した前脂肪細胞を調整し、それぞれ不死化細胞を樹立し、褐色脂肪化条件で分化誘導した成熟脂肪細胞における褐色脂肪機能に関わる特徴的な遺伝子発現の定量解析を行う）、②血中可溶性LR11濃度の検体解析（検体研究を展開し、糖尿病合併症症例、肥満症治療症例の血中可溶性LR11値の病態関連解析を行う）であり、初年度、計画通り、課題①のための野生型マウス、LR11ノックアウトマウス白色脂肪、褐色脂肪から初代前脂肪細胞を調整し複数の不死化クローンを樹立した。これまでに平板培養法で分化誘導し、褐色機能に関わる遺伝子発現の定量解析を行い、さらにヒト前駆脂肪細胞と合わせてLR11とUCP1遺伝子の関連を検討した。今年度はヒト前駆脂肪細胞、マウスの前駆脂肪細胞を3次元培養法でより生体の脂肪細胞の性質に近い脂肪細胞に培養する培養方法を確立することができたが、最終的に遺伝子発現の差異を解析することができていない。当初の研究計画ではこれらの脂肪細胞の包括的な遺伝子プロファイルを同定する計画だったが、マウス脂肪細胞を用いた3次元培養法の確立の進展が遅れたため遺伝子解析まで至らなかった。また、課題②のために中国延辺大学の健常人と糖尿病、糖尿病合併症の患者の検体を計313名収集することができ、血中LR11濃度と遺伝子多型を解析する。
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| Strategy for Future Research Activity |
初年度、研究計画に沿って、LR11ノックアウトマウスと野生型マウスの白色脂肪、褐色脂肪から均一化した前脂肪細胞を調整に成功した。計画通りに、それをもとにSV40を導入した不死化処理を行い複数のクローンを樹立した。これからヒト前駆脂肪細胞、マウスの前駆脂肪細胞を3次元培養法で生体の脂肪細胞の性質に近い成熟した脂肪細胞に培養し、それぞれの細胞の分化能、脂肪細胞形態や遺伝子発現の差異を解明することによりLR11を介したブラウニング細胞へのトランスディファレンシエーション制御を解明する。とりわけ、野生型細胞とLR11ノックアウトマウス由来白色脂肪細胞の褐色脂肪分化条件とノルエピネフリン刺激におけるUCP1遺伝子発現の反応性、LR11ノックアウトマウス由来脂肪細胞の褐色脂肪分化条件における形態学的反応性を定量的に解析する。また、中国延辺大学で収集した糖尿病合併症における検査結果のデータベースを用い、血中LR11値の意義（脂肪細胞ブラウニング検出）を、遺伝子多型と糖尿病の病態指標との関連から明らかにする統計解析し、論文化する。
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| Causes of Carryover |
COVID-19感染拡大により、それに関わる業務が増え、加えて、緊急事態宣言に伴う研究室使用の制限により、研究に携わる時間が取れなかったため計画より進展が遅れた。本来、今年度予定していた研究計画の中で来年度にずれ込んでしまった、ヒトの前駆脂肪細胞の遺伝子発現解析やマウス脂肪細胞株の遺伝子発現解析に今年度使用しなかった研究費を使用する予定である。
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