小児期のホルモンと免疫系細胞・脂肪細胞の分化増殖ネットワークの解明

2015 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 24591515
• Research Institution: Oita University
• Principal Investigator: 井原 健二 大分大学, 医学部, 教授 (80294932)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 石井 加奈子 九州大学, 大学病院, 研究員 (90400332)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: マクロファージ / 成長ホルモン / メタボローム / ネットワーク

Outline of Annual Research Achievements

小児の成長と発達に関わるホルモンの単球系細胞の活性化を介した脂肪細胞の分化増殖作用を明らかにし、小児のメタボリック症候群成立の分子基盤を解明するための研究を行っている。まず、脂肪細胞株3T3-L1細胞とマクロファージ系細胞株RAW264細胞をTrans-well dishを用いた分離共培養システムを構築した。共培養後にそれぞれの細胞からRNAを抽出しさまざまな遺伝子発現の変化を検討するとともに培養液中のサイトカイン・アディポサイトカインをELISA法により測定した。その結果、Il-6、TNF-αの上昇、Adiponectinの低下を認めた。次にRAW264細胞の成長ホルモンによる前刺激により、その後にAdipocyteと共培養した場合のAdiponectin産生量の低下の程度が減少した（相対的な産生が増加した）。このことはGHで刺激された後のMacrophage が産生する、免疫機能に関連する液性因子量の変化が、AdipocyteのAdiponectin発現量に影響を及ぼすと推定された。昨年度はRAW264細胞にGHを添加することによる変化する遺伝子群について、マイクロアレイを用いた網羅的にスクリーニングしたが、結果として一定の傾向を示す遺伝子群が同定できなかった。そこで本年度はマクロファージ系細胞株が分泌する因子の中でGHにより変化する代謝産物を網羅的に測定した（メタボローム解析）。その代謝産物プロフィールからアミノ酸を基質として様々な代謝産物が変化していることが明らかになった。

Current Status of Research Progress

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

Reason

マクロファージ系細胞株が分泌する因子の中で、GH添加しない場合に比してGHを添加することで多様な代謝産物が検出された。特にTCA回路で利用される代謝産物に差が見いだされた。

Strategy for Future Research Activity

メタボローム解析で見いだされた変化の中で、特にTCA回路で利用される代謝産物に差が見いだされたことに着目し、グルタミンとグルタミン酸の代謝変化を中心に、再現性を確認する実験を続けている。

Causes of Carryover

RAW264細胞にGHを添加する事により変化する代謝産物を網羅的に解析している（メタボローム解析）。データ後の追加解析が必要となったため。

Expenditure Plan for Carryover Budget

統計ソフトを用いて、GHによる代謝産物の中でもアミノ酸代謝に関する変化を検討している。

Research Products

• [Journal Article] Activation of an Innate Immune Receptor, Nod1, Accelerates Atherogenesis in Apoe-/- Mice. (2015)
  • Author(s): Kanno S, Nishio H, Tanaka T, Motomura Y, Murata K, Ihara K, Onimaru M, Yamasaki S, Kono H, Sueishi K, Hara T
  • Journal Title: J Immunol Volume: 194 Pages: 773-780
  • DOI: 10.4049/jimmunol.130
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] TYK2 Promoter Variant and Diabetes Mellitus in the Japanese. (2015)
  • Author(s): Nagafuchi S, Kamada-Hibio Y, Hirakawa K, Tsutsu N, Minami M, Okada A, Kai K, Teshima M, Moroishi A, Murakami Y, Umeno Y, Yokogawa Y, Kogawa K, Izumi K, Anzai K, Iwakiri R, Hamaguchi K, Sasaki N, Nohara S, Yoshida E, Harada M, Akashi K, Yanase T, Ono J, Okeda T, Fujimoto R, Ihara K, et al.
  • Journal Title: EbioMedicine Volume: 2 Pages: 744-749
  • DOI: 10.1016/j.ebiom.2015.05.004.
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Moyamoya disease susceptibility gene RNF213 links inflammatory and angiogenic signals in endothelial cells. (2015)
  • Author(s): Ohkubo K, Sakai Y, Inoue H, Akamine S, Ishizaki Y, Matsushita Y, Sanefuji M, Torisu H, Ihara K, Sardiello M, Hara T
  • Journal Title: Sci Rep Volume: 5 Pages: 13191
  • DOI: 10.1038/srep13191
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The first nationwide survey and genetic analyses of Bardet-Biedl syndrome in Japan (2015)
  • Author(s): Hirano M, Satake W, Ihara K, Tsug I, Kondo S, Saida K, Betsui H, Okubo K, Sakamoto H, Ueno S, Ikuno Y, Ishihara R, Iwahashi H, Ohishi M, Mano T, Yamashita T, Suzuki Y, Nakamura Y, Kusunoki S, Toda T
  • Journal Title: PLOS ONE Volume: 10 Pages: e0136317
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0136317
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Book] 今日の治療指針2016年版 先天性甲状腺機能低下症 (2016)
  • Author(s): 井原健二
  • Total Pages: 1446-1447
  • Publisher: 医学書院
• [Book] 今日の小児治療指針：褐色細胞腫 (2015)
  • Author(s): 井原健二
  • Total Pages: 254-255
  • Publisher: 医学書院