熱産生細胞の分化制御と体温調節におけるCREG1の役割の解明

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 20K06450
• Research Institution: Chubu University
• Principal Investigator: 山下 均 中部大学, 生命健康科学部, 教授 (20342967)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 後藤 亜由美 中部大学, 生命健康科学部, 助手 (20780969) ; 竹内 環 中部大学, 生命健康科学部, 助教 (90392018)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: CREG1 / 骨格筋

Outline of Annual Research Achievements

骨格筋と褐色脂肪は共通の幹細胞系譜から分化派生する熱産生組織として体温や代謝調節において重要な役割を果たす。我々は先行研究において、Cellular Repressor of E1A-stimulated genes 1 (CREG1)が褐色脂肪分化を促進し食事誘導性肥満とその関連病態の改善に働くことを報告した。そこで今年度はCREG1の骨格筋分化に及ぼす影響についてC2C12筋芽細胞を用いて検討した。その結果、C2C12細胞の筋分化においてMyoDやMyoGの遺伝子発現の上昇に先駆けてCREG1のmRNAレベルが上昇することが明らかとなった。また、CREG1 mRNAのノックダウンにより、MyoGのmRNA発現が有意に低下したことから、CREG1がMyoGの発現を制御し筋分化に影響を及ぼす可能性が示唆された。次に、脂肪組織特異的CREG1トランスジェニックマウス（Creg1-Tg）を用いた検討から、野生型（WT）と比較して、Creg1-Tgでは脂肪組織に加えて骨格筋においてもCREG1のmRNAレベルが有意に上昇していることが判明した。さらに、WTと比較してCreg1-TgでMyh1のmRNA発現が高い傾向を示した。各筋線維タンパク質の発現について免疫化学染色を行った結果、Creg1-Tgのヒラメ筋ではTypeⅡxの筋線維割合が増加する傾向を示したことからCREG1の発現上昇が筋線維組成に影響を及ぼす可能性が示唆された。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

新型コロナの影響により研究に対する様々な制限があったが、その中でCREG1の骨格筋における役割についての重要な知見が得られたことは今後のさらなる研究進展につながると思われる。

Strategy for Future Research Activity

Creg1-Tgマウスを活用して筋力テストや行動解析を行い、CREG1上昇が骨格筋機能に及ぼす影響を検討する。また、骨格筋初代培養系を確立し、CREG1の骨格筋機能と関連するシグナル伝達における役割を調べる。UCP1-KOマウスとCreg1-Tgマウスを掛け合わせてUCP1-KO/Creg1-Tgマウスを作出し、代謝および体温調節におけるCREG1の役割を検討する。

Causes of Carryover

新型コロナウィルスの影響により、参加を予定していた学会が中止となり、その予算を消耗品の購入に充当したが次年度使用額が生じた。この予算については、2021年度の消耗品購入に使用する予定である。

Research Products

• [Journal Article] Effects of CREG1 on age-associated metabolic phenotypes and renal senescence in mice (2021)
  • Author(s): Hashimoto M, Goto A, Endo Y, Sugimoto M, Ueda J, and Yamashita H
  • Journal Title: Int. J. Mol. Sci. Volume: 22 Pages: 1276
  • DOI: 10.3390/ijms22031276
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Brown adipocytes suppress kidney stone formation via heat-producing protein, uncoupling protein 1 (2020)
  • Author(s): Sugino T, Tanaka Y, Unno R, Taguchi K, Hamamoto S, Ando R, Okada A, Mogami T, Yamashita H, and Yasui T.
  • Journal Title: J. Urol. Volume: 203 (4S) Pages: e81-e82
  • DOI: 10.1097/JU.0000000000000824.09
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Dietary Supplementation with Dunaliella Tertiolecta Prevents Whitening of Brown Fat and Controls Diet-Induced Obesity at Thermoneutrality in Mice (2020)
  • Author(s): Yamashita Y, Takeuchi T, Endo Y, Goto A, Sakaki S, Yamaguchi Y, Takenaka H, Yamashita H
  • Journal Title: Nutrients Volume: 12 Pages: 1686
  • DOI: 10.3390/nu12061686
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] High temperature promotes amyloid β-protein production and γ-secretase complex formation via Hsp90 (2020)
  • Author(s): Noorani A.A., Yamashita H, Gao Y, Islam S, Sun Y, Nakamura T, Enomoto H, Zou K, and Michikawa M
  • Journal Title: J. Biol. Chem. Volume: 295 Pages: 18010-18022
  • DOI: 10.1074/jbc.RA120.013845
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] 脂肪組織特異的CREG1-Tgマウスを利用した老化研究 (2020)
  • Author(s): 橋本理尋、上田潤、山下 均
  • Journal Title: 細胞 Volume: 52 Pages: 623-627
• [Presentation] The effect of CREG1 for energy metabolism in aged mice (2020)
  • Author(s): Ayumi Goto, Yuki Endo, Michihiro Hashimoto, Hitoshi Yamashita
  • Organizer: 第43回日本基礎老化学会大会
• [Presentation] CREG1が高齢マウスの脂質代謝に及ぼす影響 (2020)
  • Author(s): 後藤亜由美、橋本理尋、遠藤優貴、山下 均
  • Organizer: 第75回日本体力医学会
• [Presentation] Higher core body temperature exacerbates the pathologies of Alzheimer's disease (2020)
  • Author(s): Jung CG, Yamashita H, Michikawa M
  • Organizer: 第39回日本認知症学会
• [Presentation] 絶食下におけるCREG1の生理的役割の検討 (2020)
  • Author(s): 遠藤優貴, 後藤亜由美, 松井美佳, 山下 均
  • Organizer: 第43回日本分子生物学会