2021 Fiscal Year Annual Research Report
Elucidation of the mechanisms of alleviation of insulin resistance and hepatic steatosis by modulating cholesterol metabolism in myeloid cells
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19H03712
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| Research Institution | Jichi Medical University |
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Principal Investigator |
石橋 俊 自治医科大学, 医学部, 教授 (90212919)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | コレステロール / マクロファージ / インスリン抵抗性 / 脂肪肝 / 肥満 / 炎症 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
骨髄細胞(単球・マクロファージと好中球)特異的にHMG-CoA還元酵 素(HMGCR)を除去したマウス(M-HmgcrKO)ではインスリン抵抗性および脂肪肝の改善が確認された。
１）8週齢雄マウスを60%kcalラード含有高脂肪食(HFD)または12%kcal脂肪含有普通食(NCD)で24週間飼育した。肝臓のTG含量はM-HmgcrKOはfloxedHmgcrの役50%に抑制された。精巣上体脂肪組織(eWAT)とは異なり、肝臓におけるF4/80陽性細胞数は両群間に有意差はなかった。RT-qPCRで遺伝子発現量を比較した。NCDに比較してHFDではCd206の発現が有意に低下した。一方、F4/80, Cd68, Cd11c, Tnfa, Il-1b, Il-6, Mcp-1の発現はHFDとNCD間で有意差はなかった。それぞれの食餌で、全ての遺伝子発現はM-HmgcrKOとfloxedHmgcrの間に有意差は認められなかった。
２）Boyden chamberを用いてMCP-1に対する遊走脳能を比較した。M-HmgcrKO由来のチオグリコール酸誘導腹腔マクロファージ(TGEMs)の遊走能はfloxedHmgcr由来のTGEMsに比較して有意に低下していた。この低下はsqualeneやFPPの添加では回復しないが、メバロン酸と GGPP添加で完全に回復した。
３）eWATにおけるF4/80とKi67との共陽性細胞数とF4/8とTUNEL共陽性細胞数はM-HmgcrKOとfloxedHmgcrとの間に有意差は認められなかった。
以上の結果から、HMGCRの欠損はGGPP欠乏の結果、単球・マクロファージの遊走能が低下し、その結果eWATのマクロファージ数が減少し、インスリン抵抗性が改善すると考えられた。この効果は肝臓では確認されなかった。
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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
HFD飼育時のM-HmgcrKOの表現型解析は順調に進行している。
予備実験から想定された脂肪肝改善効果やマクロファージの機能変化の分子メカニズムに関する検討はやや不十分である。TGEMsのラフトを単離する実験や組織のセラミド含量やRNAseq解析が未着手である。
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| Strategy for Future Research Activity |
１）TGEMsのsmall G蛋白(Ras、Rac1、RhoA、RhoB、Cdc42)やRabファミリーやCCR2に共役するGγのGGPP化を評価する。
２）Triton X100不溶分画(DRMs)またはショ糖密度勾配超遠心によりラフトを調整して、脂質組成を酵素法と質量分析法で 、蛋白分布をWestern blot法で評価する。
３）ステロール経路と非ステロール経路の関与を分離するためマクロファージ特異的なスクワレン合成酵素(Sqs)欠損マウスを作成し、HmgcrKOに行ったのと同様の解析を進める。
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[Journal Article] Leptin sensitizing effect of 1,3-butanediol and its potential mechanism2021
Author(s)
Masayo Isoda, Ken Ebihara, Nagisa Sawayama, Akiko Murakami, Chihiro Ebihara, Koji Shibuya, Akihito Takei, Shoko Takei, Tetsuji Wakabayashi, Daisuke Yamamuro , Manabu Takahashi, Shuichi Nagashima, Shun Ishibashi
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Journal Title
Sci Report
Volume: 11
Pages: 17691
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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