2023 Fiscal Year Annual Research Report

小児肥満における細胞外小胞を介した代謝調節ネットワークの解明

Research Project

Project/Area Number	21K11572
Research Institution	Mie University
Principal Investigator	小林由直三重大学, 保健管理センター, 教授 (70378298)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	江口暁子三重大学, 医学系研究科, 特任准教授(研究担当) (00598980)
Project Period (FY)	2021-04-01 – 2024-03-31
Keywords	小児肥満 / 細胞外小胞 / プロテオミクス解析
Outline of Annual Research Achievements	肥満小児を中心に血中細部外小胞(extracellular vesicke, EV)数と肥満に関連するさまざまなメタボリック関連因子との相関を横断的に検討した。その結果、小児の血中EV数は小児肥満度と相関し、血圧、肝機能障害、脂質代謝および糖代謝の異常を含むさまざまなメタボリック状態を反映するバイオマーカーであることが明らかとなった。特に多変量解析において、小児肥満度と中性脂肪値が血中EV数を決定する独立因子として検出された。次に精製カラムを用いて血中よりEVを精製し、nanoparticle tracking analysis法を用いてEVの大きさを測定した。その結果、肥満小児のEV径は正常体重小児のそれに比べて有意に増加していた。また、精製EVにおいてウエスタンブロット法を行い、CD9などのEVマーカー、脂肪細胞及び肝細胞由来のEV蛋白を検出した。さらに、小児肥満度によるカテゴリーで正常体重または中程度肥満と判定された小児EVのプロテオミクス解析を行なったところ、多くの蛋白が有意に増加あるいは減少していることが明らかになった。これらのEV蛋白には、細胞内輸送、蛋白折りたたみ、酸化ストレス、アポトーシス、白血球や血小板の活性化、自然免疫など多彩な生物学的機能を持つものが含まれており、糖・脂肪代謝、骨格筋および心筋の発達、炎症及び免疫系に関与する蛋白等が多数同定された。 Gene Ontology 解析およびReactome解析を行い、小児肥満が従来から言われている脂質・糖代謝への影響のみならず、凝固系、免疫系（自然免疫および獲得免疫のいずれも）、ストレス応答、補体活性化、および細胞内輸送など多くの生物学的プロセスにEVを介して影響を与えることを明らかにすることができた。