インスリン様成長因子結合タンパク質遺伝子の発現調節による革新的食肉生産技術の開発

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 21K05892
• Research Institution: Kobe University
• Principal Investigator: 本田 和久 神戸大学, 農学研究科, 教授 (40335427)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: IGF / IGFBP / 骨格筋 / 脂肪組織

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、ニワトリの骨格筋及び脂肪組織において発現するIGFBPの種類とその栄養状態に応じた発現変動を明らかにする目的で、浅胸筋、大内転筋、長内転筋、腓腹筋、縫工筋、大腿二頭筋及び腹腔内脂肪組織において発現するIGFBPsのmRNA量の種類と、絶食がニワトリの浅胸筋、大腿二頭筋及び腹部脂肪組織におけるIGFBPsのmRNA量に及ぼす影響、およびin vitro条件下で筋管細胞と前駆脂肪細胞における種々の核内転写因子のアゴニストあるいは栄養素が、IGFBP遺伝子のmRNA量に及ぼす影響を調べた。その結果、調べたすべての骨格筋において、IGFBP-1～5のmRNAが検出されたが、浅胸筋におけるIGFBP-1および2のmRNA量は、その他の部位に比べて低い傾向を示した。一方、脂肪組織においては、IGFBP-1～3のmRNAのみ検出された。これらの結果から、IGFBPの生理的役割は、骨格筋の部位や脂肪組織で異なることが示唆された。また、絶食は、骨格筋におけるIGFBP-3のmRNA量を減少させ、IGFBP-1のmRNA量を増加させること、脂肪組織においては、IGFBP-1および3のmRNA量を増加させることが示唆された。これらの結果から、骨格筋および脂肪組織に発言するいくつかのIGFBPは、栄養状態に応じて何らかの生理的役割を果たす可能性が示された。しかしながら、ニワトリ胚から調製した筋管細胞と前駆脂肪細胞の培養液への種々のPPARアゴニスト、グルコース、脂肪酸、或いはアミノ酸の添加は、IGFBP遺伝子のmRNA量に影響を及ぼさなかったことから、その調節因子は現在のところ不明である。

Current Status of Research Progress

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

Reason

コロナ禍にもかかわらず、予定していた研究はすべて実施できたこと、その結果、ニワトリの骨格筋と脂肪組織におけるIGFBPの生理的役割を示唆するデータが得られたこと、IGFBPの発現調節因子については現在のところ明らかにできていないが、予定している2022年度の研究の実施に支障はないことから、おおむね順調に進展していると判断される。

Strategy for Future Research Activity

筋管細胞と前駆脂肪細胞の培養液へのIGFBPの発現を抑制するsiRNAの添加が、IGF受容体シグナリング関連因子であるAkt-S6のリン酸化、およびIGFの標的遺伝子のmRNA量に及ぼす影響を明らかにする。得られた結果に基づき、ニワトリの筋管と前駆脂肪細胞に発現するIGFBPがIGF受容体シグナルを調節する可能性について明らかにする。