2021 Fiscal Year Research-status Report
肥満形成過程における褐色脂肪機能不全メカニズムの解明
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20K19709
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| Research Institution | The University of Tokushima |
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Principal Investigator |
黒田 雅士 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(医学域), 特任助教 (00803579)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 肥満 / メタボリックシンドローム / 褐色脂肪細胞 / エネルギー代謝 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
脂肪細胞はエネルギー貯蔵型の白色脂肪細胞と、熱産生機能を有する褐色脂肪細胞などのエネルギー消費型脂肪細胞に分類される。肥満者ではこのうち、消費型脂肪細胞の機能が低下することが知られており、肥満形成にかかわる要因の一つとして認識される。研究代表者は詳細な遺伝子発現解析の結果、インターフェロン・抗ウイルス応答に関与する転写因子Interferon Regulatory Factor 7 (IRF7) を同定し、肥満形成過程における消費型脂肪細胞機能抑制に関与する遺伝子と想定し解析を行った。
研究代表者はこれまでに１）野生型マウスに高脂肪食を給餌すると褐色脂肪組織において熱産生機能の中心を担う脱共役タンパク質（UCP1: Uncoupling Protein-1）の発現が有意に低下するが、IRF7欠損マウスではUCP1の発現が維持されること、２）IRF7欠損マウスでは野生型マウスに比べて酸素消費量が増大しており、体重・体脂肪量の増加が抑制されること、３）IRF7欠損マウスを寒冷環境下に置くと、野生型マウスに比べて直腸温度が高く維持され、UCP1などの熱産生関連遺伝子がより強く誘導される傾向にあることを見出した。また４）熱産生型培養脂肪細胞にてIRF7を人為的に過剰発現させるとUCP1を含めた熱産生系の遺伝子の発現が抑制され、５）レポーターアッセイによりIRF7はUCP1プロモーター活性を有意に減弱させることなどを確認している。
今後は、熱産生・ミトコンドリア生合成のマスターレギュレーターともされる転写補助因子PGC-1α（proliferator-activated receptor gamma coactivator 1alpha）との相互作用や組織特異的IRF7欠損マウスの作製・解析を進めていく予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
転写因子IRF7による熱産生脂肪細胞抑制機構の分子メカニズムの解明を進める予定であったが、有効な抗体試薬の選択に時間を要してしまい、十分な検討を進めることができなかった。
IRF7全身欠損マウスの解析はおおむね終えることができているが、組織特異的IRF7欠損マウスのために必要となるIRF7-floxedマウスの作製は達成できていない。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は以下の項目に取り組む予定である。
１）組織特異的IRF7欠損マウスの作製：CRISPR/Cas9ゲノム編集技術によるfloxedマウスの作製に引き続き取り組む。作製したFloxedマウスはAdiponectin-Creマウスなどと交配することにより脂肪特異的IRF7欠損マウスとして、①ガス分析による酸素消費量の測定、②寒冷暴露後の遺伝子発現・直腸温の測定、③ 経口糖負荷試験などの実験に供する。
２）培養褐色脂肪細胞のメタボローム解析：生後3日齢野生型・IRF7欠損マウスより褐色脂肪前駆細胞を単離し、キャピラリー電気泳動-質量分析装置（CE-MS）によるメタボローム解析を実施する。
３）PGC1αとの相互作用に関する解析：脂肪細胞にPGC1αとIRF7を共発現させ、この時のPGC1αについて ① アセチル化・リン酸化などの翻訳後修飾、② タンパク質安定性、③ ほかの転写（調節）因子との相互作用や複合体形成に与える影響を評価する。
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Research Products
(10 results)
