2019 Fiscal Year Research-status Report
Elucidation of the conversion mechanism from white adipocytes to beige cells by nitrite anion
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19K07100
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| Research Institution | The University of Tokushima |
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Principal Investigator |
土屋 浩一郎 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(薬学域), 教授 (70301314)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
池田 康将 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(医学域), 准教授 (60432754)
宮本 理人 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(薬学域), 助教 (60456887)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 亜硝酸塩 / 硝酸塩 / 脂肪細胞 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
亜硝酸塩による白色脂肪細胞からベージュ細胞への転換機構の解明について、今年度はその前段階における、亜硝酸・硝酸イオンによる3T3-L1細胞(マウス繊維芽細胞)から白色脂肪細胞の分化へ与える影響等について検討を行った。
3T3-L1を常法に従い分化誘導し、その後分化培地に10μM亜硝酸ナトリウムを共存させて7日～14日間培養したところ亜硝酸ナトリウム共存で脂肪細胞への分化が無添加群と比べて有意に促進される事を見出した。また、一定濃度の亜硝酸ナトリウム存在下、同時に添加するインスリン濃度を変化させて分化を観察したところ、亜硝酸イオンはインスリンによる分化を促進することも見出した。
ところで、グルカゴンが白色脂肪細胞のベージュ化に関与しているということが報告されたことから（Int. J. Mol. Sci. 2019, 20(14), 3445）、亜硝酸ナトリウムによる膵臓α細胞からのグルカゴン分泌についても検討した。培養α-TC細胞に亜硝酸ナトリウム（0.1～3μM）を添加し、添加4時間後の培養上清へのグルカゴン分泌量を測定したところ、亜硝酸ナトリウムは濃度依存的にグルカゴン分泌を低下させ、対象として用いた硝酸ナトリウム（1～100μM）ではグルカゴン分泌に影響を与えなかった。また、硝酸塩、亜硝酸塩共にナトリウム塩である事からナトリウムイオンの影響について検討するために、100μMの酢酸ナトリウムを用い同様に検討したが、グルカゴン分泌には影響は見られなかった。
以上の結果より、亜硝酸イオンは3T3-L1細胞の脂肪細胞への分化に影響を与えること、また、α細胞からのグルカゴン分泌を抑制することが示唆された。
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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
当初の実験では白色脂肪細胞を用いた検討を行う予定であったが、その細胞を3T3-L1細胞から作製する段階（分化）に亜硝酸塩が影響する可能性を考え、計画を一部変更して検討したところ、亜硝酸塩は3T3-Liの分化に影響を与えることが明らかになった。このように、予備検討に時間を要したため、若干の遅れが生じたが、グルカゴンが白色脂肪細胞のベージュ化に影響する点については新たな知見を得ることができ、この点では大きな進展が見られた。そのため、全体としては概ね実験は順調に進行していると考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
今年度は昨年度の結果を踏まえて、培養系で作製した、および実験動物から採取した白色脂肪細胞を用い、亜硝酸イオンによる白色脂肪細胞における褐色脂肪関連遺伝子（PGC-1α、UCP1、PRDM16）の変動をmRNAレベルで測定する。さらに、亜硝酸イオンによる白色脂肪細胞からのアディポサイトカイン（レプチン、TNF-α、レジスチン、アディポネクチン、IL-6、LPL等）の分泌に及ぼす影響についても検討する。
そして本実験の目的である、亜硝酸イオンによる生活習慣病改善効果を検討するため、高脂肪食摂餌マウスを用い、亜硝酸イオンによる白色脂肪細胞からのベージュ細胞変化を観察する。
合わせて、電子スピン共鳴装置を用い、脂肪細胞による亜硝酸由来一酸化窒素（NO）の検出を試みる。
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| Causes of Carryover |
年度末にずれ込んだ実験があり、それに係る物品（抗体購入）の予定が間に合わなかったため未使用額が発生した。
当該実験については令和2年度に速やかに着手する予定であり、そのための物品購入に充てる予定である。
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Research Products
(1 results)
