2015 Fiscal Year Annual Research Report
肥育牛脂肪組織における褐色脂肪細胞/Brite細胞分化機構の究明
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26292137
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
松井 徹 京都大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (40181680)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
友永 省三 京都大学, (連合)農学研究科(研究院), 助教 (00552324)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 褐色脂肪細胞 / Brite細胞 / ウシ / ビタミンＡ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
肥育牛の肥育後期の体重増加は、ほぼ脂肪組織重量の増加に起因する。白色脂肪細胞におけるエネルギー消費は、それ以外の細胞のエネルギー消費より著しく小さいので、肥育に伴って、体重当たりの基礎代謝量は大きく減少するはずであるが、わずかに減少するのみである。つまり、肥育の進行に伴い、基礎代謝は実質的に亢進する。エネルギーを熱として消費する脂肪細胞に褐色脂肪細胞ならびにBrite細胞がある。褐色脂肪細胞／Brite細胞ではUCP1の発現を通して、エネルギーを熱に変える。研究代表者らは、肥育後期のエネルギー利用効率の低下に褐色脂肪細胞／Brite細胞が関与しているとの作業仮説の下、本課題は、その作業仮説の実証を目的としている。
研究二年度は、ウシ脂肪組織より間質脈管系細胞を単離し、褐色脂肪細胞／Brite細胞に分化させるための最適条件を見出した。黒毛和種去勢牛の皮下脂肪組織より間質脈管系細胞を単離し、コンフルエント後にデキサメタゾン、イソブチルメチルキサンチン、インスリン、トログリタゾンで2日間処理した後、インスリン、トログリタゾンならびにトリヨードサイロニンで10日間処理した。この方法により、褐色脂肪細胞／Brite細胞のマーカー遺伝子であるUCP1発現を最も再現性良く検出できた。したがって、この方法が、褐色脂肪細胞／Brite細胞を分化させるのに最も適した方法と考えられた。この方法で分化させた細胞をアデニル酸シクラーゼ活性化剤であるホルスコリンで処理したところ、UCP1発現がさらに亢進した。また、この条件で脂肪細胞に分化させた後、レチノイン酸処理を行ったところ、UCP1発現は減少した。レチノイン酸は脂肪滴の消失も引き起こしたことから、単にUCP1発現を減少させる機能があるだけでなく、脂肪細胞を別の経路の細胞に分化転換させる可能性を示唆した。また、黒毛和種去勢牛をビタミンA補給区と対照区に分けた肥育試験を継続して行っている。
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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
おおむね当初予定していた計画通りに進んでいる。研究実績の概要に記したように、褐色脂肪細胞／Brite細胞の最適分化条件を見出し、レチノイン酸の効果も明らかにした。また、計画にしたがって、黒毛和種去勢牛をビタミンA補給区と対照区に分けた肥育試験を実施している。
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度得られた成果を受けて、当初の計画に沿って、レチノイン酸がBrite細胞の活性に及ぼす影響のメカニズムをさらに検討する。研究二年度において、レチノイン酸はBrite細胞出現を負に制御することが明らかにされたが、用量によっては二相性の活性（つまり、Brite細胞分化を促進する活性と抑制する活性）を示す可能性がある。したがって、研究最終年にはレチノイン酸濃度を変化させたときのUCP1発現変化を検討する。
また、黒毛和種去勢牛をビタミンA補給区と対照区に分け肥育したウシの脂肪組織を採取し、肥育牛におけるビタミンA制限が脂肪組織における褐色脂肪細胞関連遺伝子群の発現に及ぼす影響を正確に検討することにより、in vivoにおけるレチノイン酸の褐色脂肪細胞／Brite細胞の機能制御における役割を推察する。
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| Causes of Carryover |
ウシの肥育試験実施が当初予定した時期より後にずれたこと、ならびに、細胞培養試験を行う際、同等品が複数の試薬メーカーによって販売されている場合は、必ず、より安価なものを選択するなどの工夫を重ねた結果、繰越金が生じた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
当初の計画に従って、研究を推進する。研究最終年には肥育試験のサンプリングならびに解析を実施する。より多くの実験の遂行によって、研究はより良質になるので、次年度もこれまで同様に、節約とより多くの実験を心掛けて研究に臨む。
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