身体運動は骨格筋前駆細胞の褐色脂肪細胞化をどのように誘導するか

2014 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 26350819
• Research Institution: Kyorin University
• Principal Investigator: 小笠原 準悦 杏林大学, 医学部, 助教 (20415110)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: 褐色脂肪細胞化 / 骨格筋前駆細胞 / UCP-1 / PRDM16 / 急性水泳運動

Outline of Annual Research Achievements

myf-5を発現する骨格筋前駆細胞は，PRDM16の転写調節作用を介して褐色脂肪細胞へと分化することがほぼ断定された．褐色脂肪細胞は熱産生を介したエネルギ－消費能を有することから，本機能を介した抗肥満療法の確立が期待されている．我々はすでに，急性水泳運動により一部の骨格筋において褐色脂肪細胞化のシグナルが誘導されることを観察している．本研究では，身体運動が誘導する骨格筋前駆細胞の褐色脂肪細胞化について，トリガーとなる分子の検索をふまえメカニズムの解明に挑む．
初年度は，パイロットスタディーの再現性を確認することを中心に，急性水泳運動による肩甲骨周囲骨格筋群の褐色脂肪細胞化シグナルについて検討した．先の検討と同様に，褐色脂肪細胞マーカーであるUCP-1，Zic-1，PRDM16，PPARγ/C/EBP-β複合体の発現は，非運動群と比べて急性運動群の肩甲骨周囲骨格筋群において発現が顕著に増加することを再確認した．DNAアレイ解析による検討において，急性運動群はMfsd2a (major facilitator super family domain containing 2a)の発現を顕著に増加させることを見出し，タンパク質レベルにおいても同様の変化が生じることを見出している．加えて，Col10a1分子の顕著な増加も観察されたことから，こうした一連の分子が，急性運動による肩甲骨周囲骨格筋群の褐色脂肪細胞化シグナルの賦活化を修飾する可能性が示唆された．次年度以降は，血中で変化する液性因子とこれら分子との関係に焦点を当て，引き続き検討を進める計画である．

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

現在，血中因子の網羅的検索を目的に検討を進めているが，DNAアレイにより予想をはるかに超越した分子の変化が観察されたことも踏まえ，ターゲット分子の決定に時間を要している段階にある．加えて，免疫組織化学染色による可視化に関しても，当初の計画と比較してデータの取得が若干遅れている．フローサイトメトリによる骨格筋部位依存的な筋前駆細胞や衛生細胞の局在の検討に対しても，当初の計画と比較してデータの取得が若干遅れている状況にある．そのため，次年度はin vivoの解析と並行してin vitroの検討を推進することを計画している．

Strategy for Future Research Activity

申請書に記載の計画に対する大幅な軌道修正を行わず，当初の計画通りに研究を進める予定である．具体的には，Mfsd2a分子とPRDM16分子との相互作用や，これら分子の発現を調節する液性因子の検索を通じて，急性運動による褐色脂肪細胞化について検討を進めて行く予定である．加えて，継続的な水泳運動トレーニングを行った個体を作成し，急性運動の変化と対峙させることによって，「運動」により生じる褐色脂肪細胞化のメカニズムの一端を多角的に検討する予定である．

Causes of Carryover

年度末の会計処理に伴い、備品の購入を一時凍結したことにより次年度使用額が生じたため。

Expenditure Plan for Carryover Budget

次年度使用額についてはすでに実験試薬等の購入を済ませており、平成27年度は交付申請書の計画に沿った使用を予定している。

Research Products

• [Journal Article] ETAS, an enzyme-treated asparagus extract, attenuates amyloid beta-induced cellular disorder in PC12 cells (2014)
  • Author(s): Ogasawara J, Ito T, Wakame K, Kitadate K, Sakurai T, Sato S, Ishibashi Y, Izawa T, Takahashi K, Ishida H, Takabatake I, Kizaki T, Ohno H
  • Journal Title: Natural Product Communications Volume: 9 Pages: 561-564
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Enzyme-treated asparagus officinalis extract shows neuroprotective effects and attenuates cognitive impairment in senescence-accelerated mice (2014)
  • Author(s): Sakurai T, Ito T, Wakame K, Kitadate K, Arai T, Ogasawara J, Kizaki T, Sato S, Ishibashi Y, Fujiwara T, Akagawa K, Ishida H, and Ohno H
  • Journal Title: Natural Product Communications Volume: 9 Pages: 101-106
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Direct and indirect suppression of interleukin-6 gene expression in murine macrophages by nuclear orphan receptor REV-ERBα. (2014)
  • Author(s): Sato S, Sakurai T, Ogasawara J, Shirato K, Ishibashi Y, Oh-ishi S, Imaizumi K, Haga S, Hitomi Y, Izawa T, Ohira Y, Ohno H & Kizaki T
  • Journal Title: The Scientific World Journal Volume: 2014 Pages: 685854
  • DOI: 10.1155/2014/685854
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A circadian clock gene, Rev-erbα, modulates the inflammatory function of macrophages through the negative regulation of Ccl2 expression (2014)
  • Author(s): Sato S, Sakurai T, Ogasawara J, Takahashi M, Izawa T, Imaizumi K, Taniguchi N, Ohno H, Kizaki T.
  • Journal Title: Journal of Immunology Volume: 192 Pages: 407-417
  • DOI: 10.4049/jimmunol.1590009
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 脂肪細胞の糖取り込みを抑制するTGF-β-TIMP1経路は運動によって減弱される. (2015)
  • Author(s): 櫻井拓也、小笠原準悦、白土健、石橋義永、井澤鉄也、大石修司、芳賀脩光、大野秀樹、木崎節子
  • Organizer: 第85回日本衛生学会学術総会
  • Place of Presentation: 和歌山県民文化会館、ホテルアバローム紀の国（和歌山市）
  • Year and Date: 2015-03-26 – 2015-03-28
• [Presentation] ブライト脂肪細胞の形成を修飾する持久的走運動トレーニングの効果. (2015)
  • Author(s): 小笠原準悦、櫻井拓也、白土健、石橋義永、井澤鉄也、大石修司、芳賀脩光、大野秀樹、木崎節子
  • Organizer: 第85回日本衛生学会学術総会
  • Place of Presentation: 和歌山県民文化会館、ホテルアバローム紀の国（和歌山市）
  • Year and Date: 2015-03-26 – 2015-03-28
• [Presentation] 高グルコースによるマクロファージ炎症反応の亢進における時計遺伝子Rev-erbaの役割. (2015)
  • Author(s): 白土健、櫻井拓也、小笠原準悦、石橋義永、佐藤章悟、今泉和彦、大野秀樹、木崎節子
  • Organizer: 第85回日本衛生学会学術総会
  • Place of Presentation: 和歌山県民文化会館、ホテルアバローム紀の国（和歌山市）
  • Year and Date: 2015-03-26 – 2015-03-28
• [Presentation] 高グルコース培養によるマクロファージの時計遺伝子Rev-erbαの発現変化とその生理的役割. (2014)
  • Author(s): 白土健、櫻井拓也、小笠原準悦、木本紀代子、高橋和人、住谷由計、石田均、大野秀樹、木﨑節子
  • Organizer: 第43回杏林医学会総会
  • Place of Presentation: 杏林大学（東京都三鷹市）
  • Year and Date: 2014-11-15
• [Presentation] マクロファージ時計遺伝子Rev-erbaの発現に及ぼす高血糖の影響. (2014)
  • Author(s): 白土健、櫻井拓也、小笠原準悦、佐藤章悟、今泉和彦、大野秀樹、木﨑節子
  • Organizer: 第87回日本生化学会大会
  • Place of Presentation: 国立京都国際会館、グランドプリンスホテル京都（京都市）
  • Year and Date: 2014-10-15 – 2014-10-18
• [Presentation] 運動によって減少するTGF-β-TIMP1経路は脂肪細胞の糖取り込みに関与する. (2014)
  • Author(s): 櫻井拓也、小笠原準悦、白土健、石橋義永、井澤鉄也、大野秀樹、木崎節子
  • Organizer: 第69回日本体力医学会大会
  • Place of Presentation: 長崎大学文教キャンパス（長崎市）
  • Year and Date: 2014-09-19 – 2014-09-21
• [Presentation] 走運動トレーニングはブライト脂肪細胞の形成を促進するか. (2014)
  • Author(s): 小笠原準悦、櫻井拓也、白土健、長澤純一、井澤鉄也、大野秀樹、木崎節子
  • Organizer: 第69回日本体力医学会大会
  • Place of Presentation: 長崎大学文教キャンパス（長崎市）
  • Year and Date: 2014-09-19 – 2014-09-21
• [Presentation] 脂肪細胞の分化及び脂肪滴形成に及ぼすメラトニンの影響. (2014)
  • Author(s): 田中剛貴、加藤久詞、柴原拓哉、高倉久志、増田慎也、稗田睦子、白土健、小笠原準悦、櫻井拓也、木﨑節子、大野秀樹、井澤鉄也
  • Organizer: 第69回日本体力医学会大会
  • Place of Presentation: 長崎大学文教キャンパス（長崎市）
  • Year and Date: 2014-09-19 – 2014-09-21
• [Presentation] 時計遺伝子の発現リズムに合わせたイソプロテレノール刺激が脂肪分解反応に及ぼす影響. (2014)
  • Author(s): 加藤久詞、柴原拓哉、田中剛貴、増田慎也、高倉久志、稗田睦子、白土健、小笠原準悦、櫻井拓也、木﨑節子、大野秀樹、井澤鉄也
  • Organizer: 第69回日本体力医学会大会
  • Place of Presentation: 長崎大学文教キャンパス（長崎市）
  • Year and Date: 2014-09-19 – 2014-09-21
• [Presentation] 運動トレーニングが脂肪組織のホメオテイック遺伝子と骨形成タンンパク質に及ぼす影響. (2014)
  • Author(s): 柴原拓哉、加藤久詞、田中剛貴、増田慎也、高倉久志、稗田睦子、白土健、小笠原準悦、櫻井拓也、木﨑節子、大野秀樹、井澤鉄也
  • Organizer: 第69回日本体力医学会大会
  • Place of Presentation: 長崎大学文教キャンパス（長崎市）
  • Year and Date: 2014-09-19 – 2014-09-21
• [Presentation] ETAS, an enzyme-treated asparagus extract, has the ability to enhance both the differentaion and the neurite outgrowth in PC12 cells. (2014)
  • Author(s): Ogsawara J, Takanari J, Sakurai T, Shirato K, Ishibashi Y, Nagasawa J, Izawa T, Ohno H & Kizaki T
  • Organizer: The 22nd International Congress on Nutrition and Integrative Medicine
  • Place of Presentation: Hotel Royton Sapporo（Sapporo, Hokkaido）
  • Year and Date: 2014-07-26 – 2014-07-27
• [Presentation] マクロファージ炎症性応答に及ぼすグルコサミンの効果とメカニズム. (2014)
  • Author(s): 白土健、木崎節子、櫻井拓也、小笠原準悦、大野秀樹、今泉和彦
  • Organizer: 第161回日本体力医学会関東地方会
  • Place of Presentation: 女子栄養大学（坂戸市）
  • Year and Date: 2014-07-26
• [Presentation] 運動は肥満による脂肪組織の線維化関連因子の発現増加を減弱させる. (2014)
  • Author(s): 櫻井拓也、小笠原準悦、木崎節子、白土健、石橋義永、斎藤大蔵、大石修司、芳賀脩光、鈴木健二、大野秀樹
  • Organizer: 第84回日本衛生学会学術総会
  • Place of Presentation: 岡山コンベンションセンター、岡山国際交流センター（岡山市）
  • Year and Date: 2014-05-25 – 2014-05-27
• [Presentation] アスパラガス茎熱水抽出物（ETAS）はアミロイドβによる細胞障害性を抑制する. (2014)
  • Author(s): 小笠原準悦、伊藤知洋、高成準、三浦健人、櫻井拓也、井澤鉄也、中野法彦、長澤純一、木崎節子、大野秀樹
  • Organizer: 第84回日本衛生学会学術総会
  • Place of Presentation: 岡山コンベンションセンター、岡山国際交流センター（岡山市）
  • Year and Date: 2014-05-25 – 2014-05-27
• [Book] Proceeding 22th International Congress on Nutrition and Integrative Medicine (2014)
  • Author(s): Ogsawara J, Takanari J, Sakurai T, Shirato K, Ishibashi Y, Nagasawa J, Izawa T, Ohno H & Kizaki T
  • Total Pages: 241
  • Publisher: AHCC Research Association