末梢性シグナル分子による運動制御機構の解明

• Project Area: Molecular Basis and Disorders of Control of Apetite and Fat Accumulation
• Project/Area Number: 25126718
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Biological Sciences
• Research Institution: The University of Tokushima
• Principal Investigator: 阪上 浩 徳島大学, ヘルスバイオサイエンス研究部, 教授 (60372645)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2015-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2014)
• Budget Amount: ¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000); Fiscal Year 2014: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000); Fiscal Year 2013: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
• Keywords: グレリン / レプチン / アディポネクチン / マイオカイン / 自発運動

Outline of Annual Research Achievements

本研究の最終的な目標は、申請者がSPORTSラットで新規に同定された骨格筋由来分泌因子の自発運動に対する制御機能を明らかとし、末梢性シグナル分子の制御機構を治療標的とした創薬や医療への応用における基盤確立にある。
1.既知末梢性シグナル分子や摂取栄養素による運動習慣獲得への作用解明：中枢に投与したグレリンが回転カゴ自発運動を著明に抑制し、アディポネクチンがオープンフィールド自発運動を抑制することを見出した。一方でレプチンはコントロールWisterラットにおいて、自発運動を刺激することを確認した。栄養素としては適切な食塩摂取が自発運動確立に必要なことを確認した。またエネルギー代謝調節や摂食調節における脂肪細胞でのグレリン、アディポネクチン、食塩の生理的機能を明らとした。
2.既知末梢性シグナル分子や摂取栄養素による運動制御機構の分子基盤の解明：運動制御には大脳新皮質の扁桃体や前頭前野などの脳の様々な領域が関係するが、グレリン、レプチン、アディポネクチンなどの代謝シグナル分子による運動制御機構の脳内分子基盤を検討したところ、グレリンとレプチンは海馬を標的とし、レプチンとアディポネクチンは視床下部を標的とすることを見出した。
3.高運動性モデルSPORTSラットの責任遺伝子同定：高運動性モデルSPORTSラットは優性遺伝を示しコントロールWisterラットへの戻し交配でもF1は全て高運動能を示す。そこで責任遺伝子同定のため全ゲノムシークエンスを実施し、２７個のアミノ酸変異を有する遺伝子変異が見出し、変異を伴い骨格筋に特異的に発現する新たな分泌因子を同定した。本分泌因子をラット脳室内に投与し運動抑制効果を確認した。現在遺伝子欠損マウスを作製中である。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Intracerebroventricular injection of adiponectin regulates locomotor activity in rats (2015)
  • Author(s): Yumiko Miyatake, Tetsuya Shiuchi, Tomoyo Ueta, Yasuko Taniguchi, Akari Futami, Fukiko Sato, Tadahiro Kitamura, Rie Tsutsumi, Nagakatsu Harada, Yutaka Nakaya, Hiroshi Sakaue
  • Journal Title: J Med Invest. Volume: 印刷中
  • NAID: 130005099147
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Sudachitin, a polymethoxylated flavone, improves glucose and lipid metabolism by increasing mitochondrial biogenesis in skeletal muscle. (2014)
  • Author(s): Tsutsumi R, Yoshida T, Nii Y, Okahisa N, Iwata S, Tsukayama M, Hashimoto R, Taniguchi Y, Sakaue H, Hosaka T, Shuto E, Sakai T.
  • Journal Title: Nutr Metab Volume: 11 Issue: 1 Pages: 32-32
  • DOI: 10.1186/1743-7075-11-32
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Enhancement of endothelial function inhibits left atrial thrombi development in an animal model of spontaneous left atrial thrombosis. (2014)
  • Author(s): Mawatari K, Yoshioka E, Toda S, Yasui S, Furukawa H, Shimohata T, Ohnishi T, Morishima M, Harada N, Takahashi A, Sakaue H, Nakaya Y.
  • Journal Title: Circ J. Volume: 78 Pages: 1980-1988
  • NAID: 130004427936
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Deletion of Hypoxia-Inducible Factor-1α in Adipocytes Enhances Glucagon-Like Peptide-1 Secretion and Reduces Adipose Tissue Inflammation (2014)
  • Author(s): Yoshitaka KIHIRA, Mariko MIYAKE, Manami HIRATA, Yoji HOSHINA, Kana KATO, Hitoshi SHIRAKAWA, Hiroshi SAKAUE, Noriko YAMANO, Yuki IZAWA-ISHIZAWA, Keisuke ISHIZAWA, Yasumasa IKEDA, Koichiro TSUCHIYA, Toshiaki TAMAKI, Shuhei TOMITA
  • Journal Title: PLOS ONE Volume: 9 Issue: 4 Pages: e93856-e93856
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0093856
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Albumin-normalized serum zinc: a clinically useful parameter for detecting taste impairment in patients undergoing dialysis. (2014)
  • Author(s): Tsutsumi R, Ohashi K, Tsutsumi YM, Horikawa YT, Minakuchi J, Minami S, Harada N, Sakaue H, Sakai T, Nakaya Y.
  • Journal Title: Nutr Res. Volume: 34 Issue: 1 Pages: 11-16
  • DOI: 10.1016/j.nutres.2013.10.009
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Cysteine string protein 1 (CSP1) modulates insulin sensitivity by attenuating glucose transporter 4 (GLUT4) vesicle docking with the plasma membrane. (2013)
  • Author(s): Jambaldorj B, Terada E, Hosaka T, Kishuku Y, Tomioka Y, Iwashima K, Hirata Y, Teshigawara K, Thi Kim Le C, Nakagawa T, Harada N, Sakai T, Sakaue H, Matsumoto T, Funaki M, Takahashi A, Nakaya Y.
  • Journal Title: J Med Invest. Volume: 60 Pages: 194-204
  • NAID: 130004822683
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Exendin-4, a glucagon-like peptide-1 receptor agonist, attenuates neointimal hyperplasia after vascular injury (2013)
  • Author(s): Y. Hirata, H. Kurobe, C. Nishio, K. Tanaka, D. Fukuda, E. Uematsu, S. Nishimoto, T. Soeki, N. Harada, H. Sakaue, T. Kitagawa, M. Shimabukuro, N. Nakaya, M. Sata
  • Journal Title: Eur. J. Pharmacol. Volume: 699 Issue: 1-3 Pages: 106-111
  • DOI: 10.1016/j.ejphar.2012.11.057
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Intracerebroventricular injection of ghrelin regulates locomotor activity in rats (2015)
  • Author(s): umiko Miyatake, Tetsuya Shiuchi, Azuma Rie Tsutsumi, Nagakatsu Harada, Yutaka Nakaya, Hiroshi Sakaue
  • Organizer: Cell Symposia
  • Place of Presentation: コンベンション（アムステルダム）オランダ
  • Year and Date: 2015-06-12 – 2015-06-14
• [Presentation] アディポネクチン及びレプチンによる中枢性運動制御部位の同定 (2014)
  • Author(s): 宮武由美子、阪上浩
  • Organizer: 第57回日本糖尿病学会年次学術集会
  • Place of Presentation: 大阪国際会議場（大阪、大阪市）、日本
  • Year and Date: 2014-05-22 – 2014-05-24
• [Presentation] Role of the new microtube-associated protein in the development of obesity (2014)
  • Author(s): Okitsu R, Sakaue H
  • Organizer: 国際肥満学会
  • Place of Presentation: Kuala Lumpur, Malaysia(Convention centre)
• [Presentation] role of DNA methylation for leptin gene promoter in 3T3-L1 Adipocyte (2014)
  • Author(s): Kuroda M, Sakaue H
  • Organizer: 国際肥満学会
  • Place of Presentation: Kuala Lumpur, Malaysia(Convention centre)
• [Presentation] role of DNA methylation for leptin gene promoter in 3T3-L1 Adipocyte (2013)
  • Author(s): Kuroda M, Sakaue H
  • Organizer: 米国糖尿病学会
  • Place of Presentation: Cicago, USA(McComick Place)
• [Presentation] 細胞骨格制御分子による糖取り込み機構の解析 (2013)
  • Author(s): 興津 理絵、阪上 浩
  • Organizer: 日本肥満学会
  • Place of Presentation: 東京、日本（国際フォーラム）
• [Presentation] グレリンによる自発運動の制御機構の解明 (2013)
  • Author(s): 佐藤 蕗子、阪上 浩
  • Organizer: 日本糖尿病学会
  • Place of Presentation: 熊本（ホテル日航熊本）
• [Book] 内分泌・糖尿病 (2015)
  • Author(s): 宮武由美子、阪上浩
  • Publisher: 末梢から中枢神経系を介した運動制御機構の解明
• [Book] 細胞工学 (2013)
  • Author(s): 黒田 雅士、阪上 浩
  • Publisher: 学研メディカル秀潤社
• [Book] Diabetes Strategy (2013)
  • Author(s): 阪上 浩
  • Publisher: 先端医学社
• [Book] Diabetes Strategy (2013)
  • Author(s): 黒田 雅士、阪上 浩
  • Publisher: 先端医学社