Molecular and cell biological studies on the regulation of UCP1 gene expression aiming to prevent obesity in dogs

2023 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 21K05963
• Research Institution: Azabu University
• Principal Investigator: 村上 賢 麻布大学, 獣医学部, 教授 (80271360)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: イヌ / UCP1 / 脂肪細胞 / 肥満 / 遺伝子発現制御

Outline of Annual Research Achievements

ペット犬の健康を維持する上で最大の関心事である肥満は、様々な疾病の誘発因子であり、その制御は重要な獣医学的課題である。ヒトの肥満解消の切り札として、褐色・ベージュ脂肪細胞の活性化が注目され、脱共役タンパク質1(UCP1)がそのカギを握っている。我々は、イヌのUCP1発現パターンは他の動物とは異なりユニークであることを見つけ、イヌのUCP1を介したエネルギー代謝調節は独特である可能性を示した。本研究では、イヌ個体及び細胞培養系の解析から、UCP1発現制御と機能を明らかにし、イヌ肥満予防・解消法の提唱に向けた基礎知見を提供する。本研究の学術的「問い」は、イヌの1. UCP1遺伝子発現パターンの特徴2.脂肪組織におけるUCP1遺伝子発現の制御機構であり、6つの課題を設定し取組んだ。
R5年度は、問い2.を検討するために、主に課題4：イヌ褐色脂肪前駆細胞株の樹立、課題6：新奇発現調節因子によるイヌUCP1発現調節に取組んだ。正常なイヌ脂肪組織から脂肪前駆（幹）細胞を培養増殖し、多くのストックを作ることができた。イヌUCP1プロモーター領域をもつレポーターベクターを構築し、UCP1遺伝子の転写に影響を及ぼす内在性因子を新奇スクリーニング系(SSRT)を使って解析した。その結果、解析した71因子のうち、対照と比べて1／４以下に減少させた因子を1つ、4倍以上の増加を示した因子を12個見出した。一部は、ヒトやマウスの既知のUCP1制御因子であったが、新たな制御因子も見つかった。
R3、4年度は、129頭のイヌの皮下・内臓の脂肪組織を用いて、主に課題3： UCP1関連遺伝子の発現に取組み、脂肪細胞分化と機能に関わる遺伝子などの合計23遺伝子の発現量を調べ、BCS、年齢などイヌのプロファイルとこれら遺伝子の発現の関連を解析した。これらの成果は学術学会で口頭発表するとともに、国際学術雑誌に公表した。