ヒト褐色脂肪組織による糖代謝改善効果とそのメカニズムの解明
| Project/Area Number |
14J10103
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Research Field |
Endocrinology
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
米代 武司 北海道大学, 獣医学研究科, 特別研究員(PD)
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| Project Period (FY) |
2014-04-25 – 2017-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2016)
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| Budget Amount *help |
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
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| Keywords | 脂肪細胞 / 糖代謝 / 肥満 / 骨髄 / BCAA / 褐色脂肪組織 / 糖尿病 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
白色脂肪組織（WAT）中に刺激応答性に出現するベージュ脂肪細胞はエネルギー消費に寄与する。本研究では、１）ベージュ脂肪組織の形成における骨髄由来幹細胞の関与、および２）ベージュ脂肪細胞の分岐差アミノ酸（BCAA）代謝能力の有無とその糖代謝への影響について検証した。
ベージュ脂肪細胞は、脂肪組織中の前駆細胞に由来すると考えられているが、骨髄由来幹細胞の寄与はよく知られていない。そこで、放射線照射により骨髄細胞を損傷させたC57BL/6JマウスにCAG-EGFPマウスの骨髄細胞を移植し、β3アドレナリン受容体作動薬（CL, 0.1mg/kg）を3日間投与してベージュ脂肪細胞を誘導した。その結果、マーカー分子であるUCP1を発現するベージュ脂肪細胞の一部にGFPの発現が確認された。CL誘導のベージュ脂肪組織の形成は、骨髄由来細胞がWATに供給され、分化することで達成されていることが判明した。
必須アミノ酸であるBCAAは、インスリン抵抗性を惹起する可能性が提唱されている。最近、白色脂肪細胞が高いBCAA代謝活性を有していることが報告されたが、ベージュ脂肪細胞については不明なままである。そこで、ヒトとマウスのベージュ脂肪細胞を培養し、1-14C バリン酸化量を評価した。ノルエピネフリン（NE）を投与して熱産生を活性化させると、バリン酸化量が上昇した。バリン存在下と非存在下でNEを投与し、酸素消費量を測定したところ、バリン存在下の方がNE誘導酸素消費量が高かった。13C-バリンを用いたメタボローム解析を行ったところ、バリン代謝物はTCA回路に入り、グルコースの効率的な利用を支持することが示唆された。以上から、BCAAはベージュ脂肪細胞の熱産生活性、および効率的なグルコース消費に重要な役割を担っていることが明らかになった。
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| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(3 results)
Research Products
(59 results)
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[Journal Article] Brown adipose tissue is involved in diet-induced thermogenesis and whole-body fat utilization in healthy humans2016
Author(s)
Hibi H, Oishi S, Matsushita M, Yoneshiro T, Yamaguchi T, Usui C, Yasunaga K, Katsuragi Y, Kubota K, Tanaka S, Saito M
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Journal Title
Int J Obes
Volume: 40
Issue: 11
Pages: 1655-1661
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] <i>Kaempferia parviflora</i> Extract Increases Whole-Body Energy Expenditure in Humans: Roles of Brown Adipose Tissue2015
Author(s)
Matsushita M, Yoneshiro T, Aita S, Kamiya T, Kusaba N, Yamaguchi N, Takagaki K, Kameya T, Sugie H, Saito M.
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Journal Title
Journal of Nutritional Science and Vitaminology
Volume: 61
Issue: 1
Pages: 79-83
DOI
NAID
ISSN
0301-4800, 1881-7742
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Peer Reviewed / Open Access
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[Presentation] Brown adipose tissue is involved in diet-induced thermogenesis and whole body fat utilization in healthy humans2016
Author(s)
Tanaka S, Hibi M, Oishi S, Yamaguchi T, Yasunaga K, Yoneshiro T, Matsushita M, Usui C, Kubota K, Saito M
Organizer
13th International Congress on Obesity
Place of Presentation
Vancouver Convention Centre, Vancouver, Canada
Year and Date
2016-05-04
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Int'l Joint Research
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[Presentation] エネルギー代謝学と性差2016
Author(s)
米代武司
Organizer
第9回日本性差医学・医療学会学術集会
Place of Presentation
北海道札幌市, ニューオータニイン札幌
Year and Date
2016-01-30
Related Report
Invited
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[Presentation] Tea catechin activates and recruits brown fat-dependent thermogenesis in men2015
Author(s)
Saito M, Yoneshiro T, Matsushita M, Hibi M, Tone H, Takeshita M, Yasunaga K, Osaki N, Katsuragi Y
Organizer
2015 International Congress on Obesity and Metabolic Syndrome
Place of Presentation
Sheraton-Seoul W-Walkerhill Hotel, Seoul, Korea
Year and Date
2015-11-13
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[Presentation] Green tee catechin increases brown fat-dependent thermogenesis2015
Author(s)
Yoneshiro T, Matsushita M, Tone H, Hibi M, Takeshita M, Yasunaga K, Katsuragi Y, Saito M
Organizer
Keystone Symposia on Molecular and Cellular Biology -Beige and Brown Fat: Basic Biology and Novel Therapeutics
Place of Presentation
Snowbird Resort, Snowbird, Utah, USA
Year and Date
2015-04-20
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[Presentation] Green tee catechin increases brown fat-dependent thermogenesis2015
Author(s)
akeshi Yoneshiro, Mami Matsushita, Hiroshi Tone, Masanobu Hibi, Masao Takeshita, Koichi Yasunaga, Yoshihisa Katsuragi, Masayuki Saito
Organizer
Keystone Symposia on Molecular and Cellular Biology -Beige and Brown Fat: Basic Biology and Novel Therapeutics
Place of Presentation
Snowbird, USA
Year and Date
2015-04-17 – 2015-04-22
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[Presentation] Verification of human brown adipose tissue evaluation using near-infrared time-resolved spectroscopy2015
Author(s)
Shinsuke Nirengi, Shiho Amagasa, Toshiyuki Homma, Takeshi Yoneshiro, Yuko Kurosawa, Tomomi Iida, Motoki Oda, Yutaka Yamashita, Masayuki Saito, Takafumi Hamaoka
Organizer
International Symposium on Human Adaptation to Environment and Whole-body Coordination
Place of Presentation
Kobe, Japan
Year and Date
2015-03-14 – 2015-03-16
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[Presentation] 適応性熱産生の季節変動とヒト褐色脂肪組織との関係2014
Author(s)
中江悟司, 米代武司, 松下真美, 岩永敏彦, 田中茂穂, 斉藤昌之. 適応性熱産生の季節変動とヒト褐色脂肪組織との関係
Organizer
第68回 日本栄養・食糧学会大会
Place of Presentation
札幌市
Year and Date
2014-05-30 – 2014-06-01
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