2021 Fiscal Year Research-status Report

Functional identification of an anti-obesity component and analysis of its molecular mechanism of action by using beige-adipocyte imaging

Research Project

Project/Area Number	20K11651
Research Institution	Wakayama Medical University
Principal Investigator	井原勇人和歌山県立医科大学, 共同利用施設, 准教授 (00223298)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	中田正範和歌山県立医科大学, 医学部, 教授 (10305120) 岸田邦博近畿大学, 生物理工学部, 准教授 (30412703)
Project Period (FY)	2020-04-01 – 2023-03-31
Keywords	ベージュ化 / PETイメージング法 / 18FDG / 鼠径部皮下脂肪
Outline of Annual Research Achievements	前年度に引き続き、生体発光イメージング法によるサンショウの抗肥満成分の同定を行なった。前年度の実験結果でも見られていた様に、睾丸でのNon-specificなシグナルが認められ、投与効果によるのかそれとも単なるアーチファクト化の判断が難しく、生体発光イメージング法による有効成分の同定は、ペンディングすることとした。一方、褐色脂肪組織やベージュ化した鼠径部皮下脂肪への18FDGの取り込みが増加することが知られている。サンショウ成分の投与によって、ベージュ化が起こっていれば、白色脂肪組織に18FDGが取り込まれるはずである。今回は、高脂肪食とそれにサンショウ成分を添加したものでの比較と、標準食とそれにサンショウ成分を添加したものでの比較のPETイメージング法による解析を行った。高脂肪食とともにサンショウ成分を４週間投与したマウスの比較では、褐色脂肪組織においては取り込みに変化はなく、鼠径部皮下脂肪組織では、有意差は得られないもののサンショウ投与群で取り込みの上昇傾向が見られた。さらに８週間投与したマウスの比較では、褐色脂肪組織では取り込みが減少し、反対に鼠径部皮下脂肪組織では、取り込みの上昇傾向が見られた。標準食にサンショウ成分の添加の有無による比較では、褐色脂肪組織においては、サンショウを同時添加した群では４週間・８週間投与したマウスは共に有意に取り込みが低下していた。一方、鼠径部皮下組織においては、４週間投与群では有意ではないが増加傾向を示し、８週間投与群では有意に18FDGの取り込みが増加した。以上の結果から、元々UCP-1遺伝子発現が高い褐色脂肪組織では、サンショウ成分の摂取により18FDGの取り込みが減少し、鼠径部白色脂肪組織においては、サンショウ成分の摂取により18FDGの取り込みが増加することが明らかとなった。これはベージュ化していることを示唆している。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 3: Progress in research has been slightly delayed. Reason 比較的簡便な生体発光イメージング法では、米国ジャクソンラボから導入したトランスジェニックマウスにおいて、ルシフェラーゼレポーター遺伝子がY遺伝子に挿入されていることから、睾丸部位付近にNon-specificなシグナルが認められ、投与効果かアーチファクト化の判別がつきにくい。手軽ではあるが、生体発光イメージング法による解析はペンディングせざるを得ない状況となった。PETイメージング法による解析は、サイクロトロンによるPET核種の生成と18FDGの合成、PETカメラによる撮像とデータ解析が必要で、PET施設を持っているところでないと実施できない。共同研究先の予定や費用も考慮しなければならず、簡単にはできない。
Strategy for Future Research Activity	PETイメージング法による解析は、費用もかかり本学では実施できないため、研究計画は遅れるものと思われる。PETイメージングデータとベージュ化関連遺伝子マーカー・UCP-1遺伝子発現との連関についても解析していきたい。
Causes of Carryover	コロナ禍で、他施設である共同研究施設に伺い実験することができず、また消耗品の購入（PCR関連試薬やチューブ類）も順調に進んでいない。このため、次年度に繰越を行うこととした。