2021 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 – 2023-03-31
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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４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された結果をもとに病態と可溶性LR11、LR11遺伝子多型の関係について検討し、その意義を探索する。
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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、これまでに計画通り、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、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し、平板培養と3次元培養法で得られて細胞の遺伝子発現の差異をリアルタイムPCR法で解析した。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次元培養法のための細胞調整が遅れたため包括的な遺伝子プロファイルの解析まで至らなかった。一方、課題②のための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解析結果を用いた解析をほぼ終了した。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでに、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し、ヒト前駆脂肪細胞、マウスの前駆脂肪細胞を3次元培養法で培養した。今後、本培養法をもちいて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3次元培養法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解析結果から糖尿病の病態指標としての意義を探索する。
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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、一定の期間継続培養することが必要な３次元培養を用いた細胞調整に携わる時間が十分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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