2020 Fiscal Year Research-status Report
Sequestration of pathogen lipid by lipoprotein receptor in adipocytes
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20K09301
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| Research Institution | Chiba University |
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Principal Investigator |
島田 忠長 千葉大学, 医学部附属病院, 助教 (40436423)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中田 孝明 千葉大学, 大学院医学研究院, 教授 (20375794)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 白色脂肪細胞 / 褐色脂肪細胞 / 病原体脂質 / 皮下脂肪 / 内臓脂肪 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
令和2年度の研究では、ラット由来の白色脂肪細胞及び褐色脂肪細胞にlipopolysaccharide (LPS)を添加し、VLDLRを介した病原体脂質の取り込み能を、フローサイトメトリー法で解析した。皮下脂肪由来の白色脂肪細胞に比して、褐色脂肪細胞ではLPSの取り込みはごくわずかであり、脂肪細胞の種類によってLPSの取り込みに違いがあることが判明した。また、今回の実験で用いた皮下脂肪由来の白色脂肪細胞は、先行実験で用いたマウス胎児細胞由来の3T3-L1を分化させた脂肪様細胞よりも、LPSの取り込みは軽度であった。
先行実験ではマウスの生体脂肪組織から脂肪細胞を分離し、分離した脂肪細胞にLPSを添加し、VLDLRを介したLPSの取り込み能を検討している。この実験において、皮下脂肪細胞と内臓脂肪細胞ではLPSの取り込み能に差が認められた（未発表）。生体内の脂肪組織は褐色脂肪細胞と白色脂肪細胞が混在していると想定されていることから、当初の仮説では、皮下脂肪と内臓脂肪において、褐色脂肪細胞と白色脂肪細胞の割合の差が、LPSの取り込み能の差につながっているとしていた。
しかし、今回の実験結果から、褐色脂肪細胞はLPSの取り込み能がほぼ認められず、皮下脂肪由来の白色脂肪細胞もLPSの取り込み能は十分ではなかった。その為、皮下脂肪細胞と内臓脂肪細胞のLPS取り込み能の違いは、白色脂肪細胞が皮下脂肪由来であるのか内臓脂肪由来であるのかによる違いが影響していることが考えれられた。
現在、皮下脂肪由来と内臓脂肪由来の白色脂肪細胞における違いがあるという報告はない。今回の検討結果からは、白色脂肪細胞に種類や型がある可能性が想起されており、今回の実験結果は新たな知見となる可能性が示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
当初は白色脂肪細胞と褐色脂肪細胞のLPSの取り込み能の違いを検討する予定であった。しかし、皮下脂肪由来の白色脂肪細胞はLPSの取り込み能が想定していたよりも軽度であった。その為、内臓脂肪由来の白色脂肪細胞のLPS取り込み能を新たに検討する必要性が生じたため、当初の予定よりもやや遅れている。また、脂肪細胞は線維芽様細胞を一定の条件下で分化誘導する必要があり、その至適条件（分化誘導期間・成熟期間）の調整に時間を要した。これは先行実験の3T3-L1を用いた実験系でも生じた必要な確認実験であり、今回は2種類の細胞で至適条件を構築するのに時間を要したことも、遅延の原因のひとつとなった。
今回LPSの取り込み能
１.ラット脂肪細胞における敗血症性ショックモデルでのLPS取り込み能
白色脂肪細胞は熱やエピネフリンの刺激により褐色脂肪細胞へと変化することが報告されている。白色脂肪細胞にエピネフリンを投与した群を敗血症性ショックモデルとして作成し、褐色脂肪細胞への変化割合と、LPS取り込み能の違いを比較する。本検討では、敗血症性ショックにより脂肪細胞でのLPSの取り込み能がどのように変化するのかを明確にすることができ、敗血症の病態生理に関する新たな知見を得ることができる。
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| Strategy for Future Research Activity |
マウスの内臓脂肪由来の白色脂肪細胞はCell lineとして既存のものが存在しない。その為、まずは令和3年度の研究計画である、『ヒト皮下脂肪由来細胞及び内臓由来細胞を用いたLPS取り込み能』に関する実験を先行する。
この研究により、皮下脂肪由来の白色脂肪細胞と内臓脂肪由来の白色脂肪細胞の間で、LPSの取り込み能に違いがあるかどうかを検討する。その後、当初の予定に沿って、VLDLR発現をWestern blot法にて証明する。また、蛍光標識抗体による免疫染色を行い、脂肪細胞内へのLPS取り込みを証明する。さらに、LPSの取り込みにおける炎症反応を検討するために、細胞培養液中のサイトカイン蛋白（IL-6, IL-1, IL-10等）をELISA法にて測定する。LPS取り込み、免疫染色、VLDLR蛋白、サイトカイン蛋白測定を、白色脂肪細胞及び褐色脂肪細胞にて行い比較検討する。
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| Causes of Carryover |
令和2年度に実験予定であった、『ラット脂肪細胞における敗血症性ショックモデルでのLPS取り込み能 』に関しては着手していたいため、次年度使用額が生じた。この実験では、白色脂肪細胞にエピネフリンを投与した群を敗血症性ショックモデルとして作成し、褐色脂肪細胞への変化割合と、LPS取り込み能の違いを比較する。
試薬や細胞培養液は購入しているが、脂肪細胞は継代不能であることから、次年度使用額にて脂肪細胞を再度購入予定である。
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