褐色脂肪細胞活性調節におけるマクロファージの役割の解明

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 21K08559
• Research Institution: Kumamoto University
• Principal Investigator: 瀬ノ口 隆文 熊本大学, 大学院生命科学研究部(医), 特任講師 (00530320)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 褐色脂肪 / マクロファージ / 耐糖能

Outline of Annual Research Achievements

褐色脂肪組織におけるマクロファージの数の制御による褐色脂肪組織の炎症、全身のインスリン抵抗性、エネルギー代謝に対する効果を検討する。特に褐色脂肪細胞の白色化および機能障害に対するマクロファージの影響を検討し、マクロファージの制御による褐色脂肪細胞の機能への効果を検討することを目的とする。
今期の研究の概要として、マクロファージ特異的増殖抑制マウスおよび対象のマウスに高脂肪食を負荷し、肥満、インスリン抵抗性モデルマウスにおける褐色脂肪の組織学的変化、遺伝子発現、マクロファージ数、極性などに対する、マクロファージ抑制の効果を検討した。
マクロファージ増殖抑制により、肥満によって引き起こされる褐色脂肪の白色脂肪化が抑制されるた。対照群に比し、マクロファージ増殖抑制マウスの褐色脂肪組織マクロファージの極性は、M1/M2比が低下し、炎症抑制的に変化していた。寒冷刺激によりUCP-1をはじめとするエネルギー代謝関連遺伝子の発現は増加するが、マクロファージ増殖抑制によって有意に減少することを確認した。
基礎検討を行ったob/obマウスとマクロファージ増殖抑制マウスの交配を行い、高脂肪食の負荷のみならず、複数の肥満、インスリン抵抗性モデルマウスでの検討を行う準備を行っている。さらに褐色脂肪組織におけるマクロファージの基本的な役割を明らかにすべく、フローサイトメトリーを用いた同細胞の解析法を確立した。
これらの検討結果はマクロファージの数の制御による褐色細胞組織の機能制御の可能性を示唆するとともに、次年度以降の本課題の遂行の礎となる検討結果であった。

Current Status of Research Progress

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

Reason

肥満、糖尿病モデル動物の褐色脂肪組織におけるマクロファージの役割について検討を行っており、複数のモデルマウスで褐色脂肪におけるマクロファージ数の変化、炎症などの機能の変化を確認している。肥満、インスリン抵抗性の病態における褐色脂肪組織でのマクロファージ数の変化やその意義を、遺伝子発現およびフローサイトメトリーの手法を用い解析する方法を確立した。さらに、褐色脂肪組織におけるマクロファージ数の制御を目的とした、新たなマクロファージ特異的増殖抑制マウスの作成に着手しており、肥満・糖尿病モデルマウスとの交配を行い、次年度以降の実験に十分な個体数の確保の目処が立っている。

Strategy for Future Research Activity

肥満・糖尿病モデルマウスを用い、褐色脂肪組織のマクロファージ数の制御モデルの作成を進める。今後は特に、褐色脂肪組織への浸潤マクロファージ数制御を目的とした褐色脂肪特異的MCP-1欠損マウスの作成に着手し、マクロファージの褐色脂肪細胞白色化のメカニズムにおける役割の解明を進める。
モデルマウスの作成と同時に細胞実験も行い、マクロファージ機能と脂肪細胞の形態および機能への影響を検討する。

Causes of Carryover

残が少額であり、使い切るための無用な使用を避け、次年度への繰り越しとした。

Research Products

• [Presentation] Impacts of Local Macrophage Proliferation on Atherosclerotic Plaque Progression and Insulin Resistance in Obesity-associated Adipose Tissue. (2021)
  • Author(s): Shi Y, Senokuchi T, Yamada S, Morita Y, Wada T, Furusho T, Kazihara N, Fukuda K, Ishii N, Matsumura T, Araki E.
  • Organizer: 19th Iinternational Symposium on Atherosclerosis.
  • Int'l Joint Research