2018 Fiscal Year Research-status Report
酸化ストレス応答転写因子Nrf2によるエネルギー代謝調節機構の解明
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18K08506
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| Research Institution | Kanazawa University |
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Principal Investigator |
長田 直人 金沢大学, 医学系, 講師 (70456408)
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2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 酸化ストレス / 熱産生 / 肥満 / エネルギー代謝 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、エネルギーを熱として消費する脂肪細胞である褐色脂肪細胞とベージュ脂肪細胞において酸化ストレス応答転写因子Nrf2の働きを解明することを目的としている。
本年度は、異なるNrf2活性化レベルを有するマウスを作成するために、Keap1（Nrf2の抑制因子）ノックダウンマウスとNrf2欠損マウスを導入し、実験に供するためコロニーを拡大した。2019年に入りある程度の遺伝子改変マウスが得られたので、まず、マウスが寒冷ストレスを感じないサーモニュートラル（３０℃）の条件下において、高脂肪食によって肥満を誘導し、Nrf2の活性化レベルが非ふるえ熱産生と体重増加に与える影響を検討した。Nrf2が常時活性化された状態にあるKeap1ノックダウンマウスは、対照の野生型マウスに比較して、高脂肪食による体重増加が抑制されていた。現在、褐色脂肪組織と皮下脂肪組織における熱産生関連分子の遺伝子、およびタンパク質発現量を検討している最中である。今後はNrf2欠損マウスにおいても同様の検討を行う。
また、マウスの熱産生能を検討する別の方法として、一般的に急性寒冷暴露（４℃、６～８時間）が用いられている。今年度は寒冷暴露用の飼育チャンバーと肩甲骨間褐色脂肪組織下に埋込み可能な小型体温センサーを導入し、テストを行った。センサー埋込み位置のずれにより当初の想定以上に得られる結果に大きな差が生じることが分かった。今後は埋込み位置や手技をさらに検討していく必要がある。
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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
当初の仮説に一致して、Nrf2が熱産生能の調節に関与する可能性を示唆するデータが動物実験で少しづつ得られている。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後の研究では、以下の2つの研究項目を計画している。
１）上述ように、サーモニュートラル下のNrf2欠損マウスにおいて高脂肪食による肥満の影響を検討する。また、褐色、およびベージュ脂肪細胞の数と熱産生能、さらにはマウス個体のエネルギー消費量に与える影響を検討する。具体的には、マウス個体のエネルギー代謝能の解析、褐色・ベージュ脂肪細胞誘導化の評価、および脂肪組織片のエネルギー代謝能の評価である。
２）ベージュ脂肪細胞の誘導過程においてNrf2による遺伝子発現の制御を解析する。初代培養褐色・ベージュ脂肪細胞において、siRNAによるNrf2のノックダウンを行い、脂肪細胞の分化度への影響を評価し（Oil-red-O染色による脂肪蓄積の定量化）、分化過程における遺伝子発現の経時的変化をマイクロアレイにより解析し、Nrf2の標的遺伝子を探索する。
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| Causes of Carryover |
得られた研究成果を学会で発表するために旅費を計上していたが、発表の登録期間までに十分なデータを得られず参加自体を取りやめたために次年度使用額が生じた。次年度には発表予定である。
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