2021 Fiscal Year Research-status Report
運動と9Z,11E-CLA摂取の併用は白色脂肪組織のベージュ化を誘導・促進するか
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21K11342
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| Research Institution | Kyorin University |
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Principal Investigator |
櫻井 拓也 杏林大学, 医学部, 講師 (20353477)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
福冨 俊之 杏林大学, 医学部, 助教 (30439187)
山本 幸子 杏林大学, 医学部, 講師 (70434719)
加藤 久詞 独立行政法人国立病院機構(京都医療センター臨床研究センター), 内分泌代謝高血圧研究部, 研究員 (30780275)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 肥満 / ベージュ化 / 運動トレーニング / 脂肪酸 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
白色脂肪組織（WAT）内に誘導されるベージュ細胞は、エネルギーを消費して熱産生を行うため、肥満・生活習慣病の予防・改善の鍵として注目されている。このWAT内のベージュ細胞誘導（ベージュ化）について、これまでに運動トレーニング（TR）の影響も含め多くの検討が行われている。しかし、TR単独ではヒトWATでベージュ化は起こらないとする報告がほとんどである。申請者は、WATを対象として、肥満・生活習慣病の予防・改善に対する運動やサプリメント摂取の効果を検討してきたことから、「運動によるWATのベージュ化促進のために、他の条件を加えるのはどうか？」という着想を持った。これをもとに検討を行ったところ、共役リノール酸（CLA）のひとつである9Z,11E-CLAによって3T3-L1脂肪細胞のベージュ細胞への分化が大きく促進されるという結果が得られた。2021年度は他の脂肪酸のベージュ化に対する影響や、9Z,11E-CLAによるベージュ化促進のメカニズムなどについて検討を行った。
（1）ベージュ化に対する脂肪酸の影響
ベージュ化の促進効果が認められた9Z,11E-CLAの他に、同じCLAの異性体である10Z,12E-CLAと他種の脂肪酸としてオレイン酸の影響を検討した。その結果、9Z,11E-CLAで観察された3T3-L1細胞のベージュ化促進効果がオレイン酸では観察されず、10Z,12E-CLAではむしろベージュ化が抑制される傾向がみられた。
（2）9Z,11E-CLAによるベージュ化促進のメカニズム
9Z,11E-CLAで観察された3T3-L1細胞のベージュ化促進のメカニズムをDNAアレイを用いて検討した。その結果、ミトコンドリア合成に重要なPGC-1αやベージュ化を促進することが報告されているMMP11遺伝子の発現が9Z,11E-CLAによって増強されることがわかった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
9Z,11E-CLAがベージュ化促進作用を示したことを踏まえて、いくつかの脂肪酸についてベージュ化に対する影響を検討した。その結果、同じCLAの異性体である10Z,12E-CLAではベージュ化抑制傾向が観察され、9Z,11E-CLAと10Z,12E-CLAを同時に加えると9Z,11E-CLAのベージュ化促進効果が失われた。また、他種の脂肪酸であるオレイン酸はベージュ化に対して効果がみられなかった。一方、9Z,11E-CLAはPGC-1αをはじめとする褐色脂肪・ベージュ細胞分化関連遺伝子の発現を上昇させることが明らかになった。これらの結果から、脂肪酸の中でも特に、9Z,11E-CLAがベージュ化促進効果を持つことが推測された。したがって、交付申請書に記載した「研究の目的」の達成に有用な知見であることから研究の達成度はおおむね順調であると思われる。
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| Strategy for Future Research Activity |
（1）運動・9Z,11E-CLA摂取の併用によるWATベージュ化促進の検討
C57BL雄性マウスを、① TRも脂肪含量60%の高脂肪食（HFD）摂取もさせない対照群、② HFD摂取によって肥満させる群、③ TRのみを行わせる群、④ HFD摂取とTRの両方を施行する群に、9Z,11E-CLA摂取、非摂取を組み合わせた8群に分ける。TRは、回転ケージを用いた自発運動走もしくはトレッドミル走によるランニングトレーニングを実施する。9Z,11E-CLAは餌に混合するか、溶液を経口投与して摂取させ、WATのベージュ化に対する運動と9Z,11E-CLA摂取の併用効果を検討する。最初に基本となるTR期間（3ヵ月を予定している）と9Z,11E-CLAの摂取量（1 g 9Z,11E-CLA /100 g diet）を決定し、サンプリングした各脂肪組織を用いて検討を行う。この基本とする条件で効果が認めらえない場合は、運動強度・時間ならびに9Z,11E-CLAの摂取量を増加させ、更なる検討を行う。これらの検討から、WATのベージュ化促進につながる運動条件と9Z,11E-CLAの摂取量を決定する。
（2）運動・9Z,11E-CLA摂取の併用によりWATで誘導されるシグナル伝達経路の同定
運動・9Z,11E-CLA摂取の併用によりWATで増強されるベージュ化促進のシグナル伝達経路を解析する。実際には、9Z,11E-CLAが誘導するベージュ化促進のターゲット分子の量的変化や活性の変化が、TRと9Z,11E-CLA摂取の併用によってマウスのWATで観察されるかを、Western blot法などで検討する。さらに、上記のターゲット分子が関連するシグナル伝達経路の上流ないし下流の分子の量的・質的な変化の検討も合わせて行う。また、DNAアレイと質量分析装置を用いた網羅的な解析も実行する。
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| Causes of Carryover |
試薬等の割引きにより差額が生じた。
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