2020 Fiscal Year Research-status Report
白色脂肪細胞の分化と肥大化の新規制御機構とその破綻による病態の解明
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20K06559
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| Research Institution | Osaka Prefecture University |
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Principal Investigator |
佐藤 孝哉 大阪府立大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (20251655)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
竹中 延之 大阪府立大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (20610504)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | インスリン / 白色脂肪細胞の肥大化 / 糖取込み |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は、白色脂肪細胞の肥大化におけるRac1の機能の解明を目的として研究を進めた。まず、糖輸送体GLUT4の細胞膜移行へのRac1の関与を検討したところ、脂肪細胞特異的rac1ノックアウト（adipo-rac1-KO）マウスの白色脂肪細胞では、インスリン刺激によるGLUT4の細胞膜移行が完全に抑制された。次に、野生型マウスの白色脂肪細胞において、Rac1の活性化誘導を検討したところ、インスリン刺激、恒常的活性型ホスホイノシチド3キナーゼ（PI3K）や恒常的活性型タンパク質キナーゼAkt2の発現によりRac1が活性化された。また、インスリン刺激あるいは恒常的活性型PI3KによるRac1の活性化は、Akt2特異的阻害剤により抑制された。さらに、adipo-rac1-KOマウス由来の白色脂肪細胞では、インスリン刺激、恒常的活性型PI3Kや恒常的活性型Akt2の発現により、糖取込み量が増加しなかった。以上の結果より、白色脂肪細胞におけるインスリン応答性糖取込みにRac1が関与し、Rac1欠損による糖取込みの阻害が、脂肪蓄積と肥大化が抑制される一因であると考えられた。一方、初代前駆脂肪培養細胞の成熟脂肪細胞へのin vitro分化誘導系を確立し、白色脂肪細胞の肥大化におけるRac1の役割を解析した。この系では、adipo-rac1-KOマウス由来の初代前駆脂肪培養細胞は、分化誘導6日目以降、rac1遺伝子のノックアウトが認められた。ノックアウト後の細胞の形態を観察した結果、adipo-rac1-KOマウス由来の細胞は、野生型マウス由来の細胞に比べ、細胞自体および形成される油滴サイズの小型化が認められた。以上のように、生体で観察される白色脂肪細胞の小型化をin vitroで再現することに成功し、実際にRac1が白色脂肪細胞の肥大化に関与してい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
基本となる測定系は、既に他の細胞種で確立されていたので、想定通りに、本研究に応用することができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
当初の計画通りに研究を遂行する予定である。
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| Causes of Carryover |
白色脂肪細胞の分化誘導におけるRac1の機能の解明は、2021年度に集中して進める計画となったため。
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Research Products
(6 results)
