2022 Fiscal Year Research-status Report
Elucidation of the activation mechanism of brown adipocytes by the non-hematopoietic effect of erythropoietin
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22K15949
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| Research Institution | Kyoto Prefectural University of Medicine |
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Principal Investigator |
宮垣 知史 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (30909495)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | エリスロポエチン / 褐色脂肪細胞 / 分化誘導 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
不死化処理を施した前駆褐色脂肪細胞であるCB1細胞を用いて実験を行った。CB1細胞に対する分化誘導開始日をday0とし、day0からエリスロポエチン（以下EPO）および比較対象としてCL316,243（選択的β3アドレナリン受容体アゴニスト）を投与した。褐色脂肪細胞への成熟度の指標として細胞内の脂肪滴の形成度合を比較するため、day4,6,8にOil Red O染色を行った。Control群と比較してCL316,243投与群では多房性の脂肪滴形成が増加していた（褐色脂肪細胞への分化が促されていた）のに対し、EPO投与群では濃度依存性に脂肪滴形成が乏しかった。day8に抽出した蛋白サンプルでWestern blottingを行ったところ、褐色脂肪マーカーであるPRDM16やPGC1-α、脂肪滴形成のマーカーであるperilipinの発現量がEPO濃度依存性に低下していた。さらに、day2に抽出したmRNAサンプルを用いて褐色脂肪細胞マーカーの遺伝子発現量を比較したところ、EPO濃度依存性にPPARγ,Cidea,Elovl3,CEBPαの発現量が低下していた。このことから、前駆細胞の分化過程においてEPOは褐色脂肪細胞への成熟を抑制する作用を有することが示唆された。次に、day0から分化誘導のみ施した細胞に対して、day6にEPOやCL316,243を投与して比較した。Oil Red O染色では、day6には差を認めなかった脂肪滴形成の様子が、day8ではEPO濃度依存性に脂肪滴が少なくなっていた。mRNA発現量の比較では、褐色脂肪マーカーであるUCP1,PRDM16,PGC1-α,Cidea,Elovl3,FGF21がEPO濃度依存性に増加していた。ある程度成熟した段階においては、EPOは褐色脂肪細胞を活性化させる作用を有することが示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
現在研究者は、研究施設のある大学病院から離れた場所にある病院で勤務医（常勤）として臨床業務に携わっている。研究活動については週1回の研究日および病院業務時間外に行っているという状況であり、当初の予定よりやや遅れる一因となったと考える。
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| Strategy for Future Research Activity |
ここまでの実験で得られた結果は有意義なデータであり、これを元にして今後の研究の推進方策を考えている。これまで得られたデータを補完するような詳細なシグナル伝達について検証を深めるとともに、CB1細胞にEPOを投与して得られた効果がEPO受容体を介した直接的な効果であるかどうかを検証するために、CB1細胞のEPO受容体をRNA silencingによりknockdownした褐色脂肪細胞を作成し、EPO投与後のシグナル伝達の変化について比較する。また、in vivoの実験系においても、高脂肪食による食餌誘発性肥満モデルマウスに対してEPOを投与してin vitroと同様の結果が得られるか様々な視点で詳細な検討を行うと同時に、褐色脂肪組織特異的にEPO受容体をknockoutさせたマウスを用いてWild typeとの比較検討も行いたいと考えている。
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| Causes of Carryover |
当初の予定よりも研究活動の進行に遅れが生じたため、物品消費が予定より少なかった。未使用分に関しては次年度分として繰り越し、さらなる研究活動に使用させていただきたい。今後の方針として、knock down細胞や組織特異的knock outマウス等、新たなコンストラクトの作成/準備も検討しており、当初の年次使用額よりも必要額が大きくなる可能性があると考えている。
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