骨格筋トレーニングに伴うアディポカイン分泌制御機構の解明

• Project/Area Number: 21790875
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Metabolomics
• Research Institution: Kumamoto University
• Principal Investigator: 坂本 憲治 Kumamoto University, 医学部附属病院, 助教 (40530085)
• Project Period (FY): 2009 – 2010
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2010)
• Budget Amount: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000); Fiscal Year 2010: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2009: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
• Keywords: メタボリックシンドローム / アディポカイン / エクササイズ / マイクロアレイ

Research Abstract

レジスタンストレーニングモデルマウスの脂肪組織における遺伝子発現を網羅的に解析することを目的とした。筋肥大モデルマウスとして骨格筋特異的-Aktl過剰発現(TG)マウスを使用した。8週齢の野生型(WT)マウス及びTGマウスにそれぞれコントロール食と高脂肪食を8週間与えた。その後doxycyclineを飲水投与しTGマウスの骨格筋でAkt1遺伝子を過剰発現し骨格筋肥大を誘導し、この時点で脂肪組織からmRNAを抽出しマイクロアレイによる解析を行った。高脂肪食によって亢進したレプチン、TNF-α、PAI-1の発現は骨格筋肥大マウスの脂肪組織では有意に抑制された。一方、アディポネクチンの発現は骨格筋肥大マウスの脂肪組織では有意に亢進していた。骨格筋肥大マウスの脂肪組織で発現が亢進していた遺伝子の中から分泌シグナルを有するものでかつ細胞膜貫通ドメインを持たないものを新規アディポカインの候補としてセレクションを行った。それらの候補遺伝子の中には、近年新規代謝調節因子として注目を集めているFGF-21も認められた。FGF-21は心筋細胞に作用してERK, Aktシグナルを活性化し、低酸素・再酸素化刺激やdoxycyclinによる細胞傷害を著明に抑制することがin vitroでの検討で明らかとなった。以上のデータからAktシグナルの活性化を介した骨格筋肥大は脂肪組織でのアディポカイン発現に影響を与えることが明らかとなった。今後、これら新規アディポカイン候補の脂肪組織特異的トランスジェニックマウス、ノックアウトマウスを作製し病態モデルにおける役割を検討する予定である。