2018 Fiscal Year Research-status Report
高脂肪食投与下の報酬系におけるプロテインフォスファターゼ１Ｂの作用解析
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18K08473
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
坂野 僚一 名古屋大学, 総合保健体育科学センター, 准教授 (80597865)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
有馬 寛 名古屋大学, 医学系研究科, 教授 (50422770)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 報酬系 / 食行動異常 / 高脂肪食 / 中脳腹側被蓋野 / 側坐核 / 炎症 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
げっ歯類に高脂肪食(HFD)を投与すると体重増加に先行してミクログリアの活性化を伴う視床下部炎症が起こり、ニューロンにおけるインスリン・レプチン受容体シグナルの減弱が生じて肥満形成の起点となることが報告されている。一方、快楽や報酬に関する神経系である脳内報酬系は、中脳腹側被蓋野(VTA)から側坐核へ投射するドーパミンニューロンによって構成され、摂食行動においてはインスリン・レプチンによる制御を受けており、両ホルモンのシグナル伝達が障害されると食行動異常をきたす。HFDの摂取は同部位に影響を与えHFDへの依存性を惹起することが知られているが、その詳細なメカニズムは不明であり、HFDの摂取に伴って炎症およびインスリン・レプチン受容体シグナルの減弱が生じるか否かは未だ明らかではない。
普通食もしくはHFDをそれぞれ3日間、7日間、28日間投与した10-12週齢の雄性C57BL6マウスよりVTAを摘出し、組織からRNAを抽出したのちRT-PCR法にて炎症性サイトカインおよびミクログリア活性化のマーカーとなるmRNAの発現を解析した。またそれぞれの食餌を7日間与え両群間での体重差がない事を確認した上で絶食下にてインスリン10μmol/lまたはレプチン50mg/lをそれぞれ2μlずつ脳室内投与し、Western Blot法にてAktまたはSTAT3のリン酸化を評価した。
普通食投与群と比較して、HFD投与群では投与3日目でIL1β、7日目でIL1β、TNFα、IL6およびiba-1、28日目でIL1β、TNFα、IL6、iba-1、CD11bおよびEmr1のmRNA発現がそれぞれ有意に上昇した。普通食投与群ではインスリン脳室内投与によりVTAでのAktのリン酸化がHFD投与群に比し有意に亢進していたが、レプチン投与に起因するSTAT3のリン酸化については両群間で有意差を認めなかった。
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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
野生型マウスを用いて高脂肪食投与に伴い中脳腹側被蓋野（VTA）において炎症が生じ、少なくともインスリン抵抗性が生じていることを確認できた。また、Cre-loxPシステムを用いて、ドーパミンニューロン特異的にCreが発現するDopamine transporter Cre マウスもしくは側坐核（NAc）を含む線条体ニューロン特異的にCreを発現するGpr88 CreマウスとPTP1B fl/flマウスを交配させて野生型、ヘテロ接合型およびホモ接合型マウスを作成し、VTAもしくはNAcを含む領域からDNAを抽出し、所定のプライマーを使用してPCR法にてloxP配列の組み換えが生じていることを確認できた。
今年度はconditional KOマウスを用いた解析を行う予定であり、概ね順調に進展していると考えられた。
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| Strategy for Future Research Activity |
Cre-loxPシステムを用いて作成した組織特異的PTP1B欠損マウスに普通食または高脂肪食を離乳時よりマウスに投与し、摂食量、体重、エネルギー消費の変化を各群間で比較検討する。内臓脂肪、皮下脂肪の重量、脂肪細胞のサイズを測定し、エネルギー消費の測定には運動量測定装置およびマウス代謝計測システムを用い、マウスの自発運動量、酸素消費量、二酸化炭素排出量および呼吸商を評価する。また、視床下部の摂食関連ペプチド（AgRP、POMC）のmRNA発現についてもRT-PCR法で評価する。さらに、レプチン、インスリンもしくはブドウ糖を腹腔内投与して、それぞれレプチン感受性、インスリン感受性もしくは耐糖能について各群間で比較検討する。
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| Causes of Carryover |
5月に開催される日本内分泌学会および糖尿病学会の前準備として
4月中に研究室内でポスター展示（複数）して会議に使用する。
大学生協にてポスター印刷および文具総計で8734円を使用する。
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