寒冷順化時の褐色脂肪細胞内Ca^<2+>変動のレーザー顕微鏡法, 電極法による同時測定

• 研究課題/領域番号: 09670081
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 環境生理学(含体力医学・栄養生理学)
• 研究機関: 兵庫医科大学
• 研究代表者: 中垣 育子 兵庫医科大学, 医学部, 講師 (90084904)
• 研究分担者: 堀 和子 兵庫医科大学, 医学部, 講師 (30068514) ; 辻田 純三 兵庫医科大学, 医学部, 講師 (30104235) ; 佐々木 貞雄 兵庫医科大学, 医学部, 助教授 (20104276) ; 堀 清記 兵庫医科大学, 医学部, 教授 (80068452)
• 研究期間 (年度): 1997 – 1998
• 研究課題ステータス: 完了 (1998年度)
• 配分額: 2,300千円 (直接経費: 2,300千円); 1998年度: 500千円 (直接経費: 500千円); 1997年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
• キーワード: 褐色脂肪細胞 / 寒冷馴化 / 非ふるえ熱産生 / Ca^<2+> / レーザー顕微鏡 / サーモジェニン / イオン / 寒冷曝露 / 熱産生

研究概要

褐色脂肪組織(BAT)のミトコンドリアには熱発生蛋白質(サーモジェニン、uncoupling protein,UCP)が存在し寒冷時の非ふるえ熱産生に関与している.寒冷および温暖馴化されたラットの肩甲骨間のラットより採取した褐色脂肪細胞をレーザー顕微鏡で検討し,ノルアドレナリン投与時のCa^<2+>濃度の変動を経時的に,空間的に測定した.またX線微小部析法を用いて細胞内イオン濃度の変動を測定した.また寒冷馴化による褐色脂肪細胞の電気生理特性の変化,UCP産生の変化についても検討した.Fluo-3をloadした温暖および寒冷馴化ラットの褐色脂肪細胞にノルアドレナリンを投与すると細胞内のCa^<2+>の増加,核のCa^<2+>の減少が認められた.X線微小部分析法では寒冷馴化ラットの褐色脂肪細胞の核,ミトコンドリアでは対照ラットに比してNa濃度の増加,K,Cl濃度の低下が認められた.また寒冷馴化時ミトコンドリアのCaは上昇し,核の核膜に近い辺縁部のCaは低下した.従来寒冷馴化時の脂質代謝による熱産生はカテコールアミンのβアゴニスト作用による細胞内セカンドメッセンジャーの関与が報告されているが,以上の結果はサーモジェニンの寒冷馴化による誘導はカテコールアミンのαアゴニスト作用による細胞内Caの増加と関連がある事を示唆している.またこの時核膜は一種の細胞内Ca貯蔵庫として機能する可能性も示唆された.褐色脂肪細胞よりtotalRNAを抽出すると,温暖馴化ラットに比して寒冷馴化されたラットのmRNAは3-4倍の発現を示した.このtranscriptをXenopusの卵に注入し,卵細胞膜の電流を測定すると電位依存性外向き電流を測定した.これらの結果を学会で報告し,論文として発表の準備中である.

研究成果

• [文献書誌] Nakagaki, I., Tsai, Y., Sasaki, S., Yahata, T., Kanoh, N., Hori, S.et al.: "Ion mobilizaion of brown adipose tissue cell induced by cold acclimation." Jpn.J.Biometeor.35(3). S44 (1999)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Sasaki, S., Nakagaki, I., Tsujita, J., Kaya, M., Takemura, et al.: "The intracellular ion environment in cold acclimated brown adipocyte." Jpn.J.Physiol.in press,. (1998)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Nakagaki, I., Sasaki, S., Hori, S., Yahaka, T., Kuroshiro, A.: "Changes in intracellular electrolyte levels of brown adipocytes of cold acclimated rat." Third Congress of the Asian-Pacific Organization for cell Biology. Cell Struct.Funct.,. 23 Suppl.,. 165 (1998)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Nakagaki, I., Sasaki, S., Tsujita, J.Kaya, M., Takemura, M.et al.: "Intracellular ion distributions in cold acclimated brown adipose tissue cells." Jpn.J.Physiol.,. 47 Suppl.2,. S236 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Sasaki, S., Nakagaki, I., Hori, S., Yahata, T., Kuroshima, A.et al.: "The effect of cold acclimation for ion environment of brown adipose tissue cells." Jpn.J.Biometeor.34(3). S35 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Sasaki, S., Nakagaki, I., Hori, S., Yahata, T., Kuroshima, A.et al.: "Ion transport, lipid metabolism and heat production in mitochondrial membrane during cold acclimation in rat brown adipose tissue cells." Jpn.J.Physiol.,. 46 Suppl.,. S214 (1996)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Nakagaki, I., Tsai, Y., Sasaki, S., Yahata, T., Kanoh, N., Hori, S., kuroshima, A.: "Ion mobilization of brown adipose tissue cell induced by cold acclimation." Jpn.J.Biometeor.35(3). S44 (1999)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Sasaki, S., Nakagaki, I., Tsujita, J.Kaya, M., Takemura, M., Koyama, K., Ishigaki, T., Hori, K., Hori, S., Yahata, T., Kuroshima, A.: "The intracellular ion environment in cold acclimated brown adipocyte." Jpn.J.Physiol.(in press). (1998)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Nakagaki, I., Sasaki, S., Hori, S., Yahaka, T., Kuroshiro, A.: "Changes in intracellular electrolyte levels of brown adipocytes of cold acclimated rat." Third Congress of the Asian-Pacific Organization for cell Biology. Cell Struct. Funct.23 Suppl. 165 (1998)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Nakagaki, I., Sasaki, S., Tsujita, J.Kaya, M., Takemura, M., Koyama, K., Hori, K., Hori, S.: "Intracellular ion distributions in cold acclimated brown adipose tissue cells." Jpn.J.Physiol.47 Suppl.2. S236 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Nakagaki, I., Sasaki, S., Hori, K., Tsujita, J., Hori, S., Yahata, T., Kuroshima, A.: "Changes of ion distribution in rat brown adipose tissue during cold acclimation." Electron Microscopy. 32 Suppl.1. 136 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Sasaki, S., Nakagaki, I., Tsujita, J., Kaya, M., Takemura, M., Koyama, K., Ishigaki, T., Hori, K., Hori, S., Yahata, T., Kuroshima, A.: "The effect of cold acclimation for ion environment of brown adipose tissue cells." Jpn.J.Biometeor. 34(3). S35 (1997)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Nakagaki,I.,Hori,S.,Sasaki,S.,et al.: "Chages of the intracellular ion environment in cold acclimated brown adipocyle." (in preparation).
• [文献書誌] Sasaki,S.,Nakagaki,I.,Hori,S.,et al.: "Electrophysiological and electron microprobe studies of ion transport in cold acclimated brown adipocyte." (in preparation).
• [文献書誌] Nakagaki,I.,Tsai,Y.,Sasaki,S.,Yahata,T.,Kanoh,N.,Hori,S.et al.: "Ion mobilization of brown adipose tissue cell induced by cold acclimation." Jpn.J.Biometeor.35(3). S44, (1999)
• [文献書誌] Sasaki,S.,Nakagaki,I.,Tsujita,J.,Kaya,M.,Takemura,et al.: "The intracellular ion environment in cold acclimated brown adipocyte." Jpn.J.Physiol.,. (in press). (1998)
• [文献書誌] Nakagaki,I.,Sasaki,S.,Hori,S.,Yahaka,T.,Kuroshiro,A.: "Changes in intracellular electrolyte levels of brown adipocytes of cold acclimated rat." Third Congress of the Asian-Pacific Organization for cell Biology.Cell Struct.Funct.,. 23 Suppl.,. 165, (1998)
• [文献書誌] Sasaki,S.,Nakagaki,I.,Hori,S.,Yahata,T.,Kuroshima,A.et al.: "The effect of cold acclimation for ion envionment of brown adipose tissue cells." Jpn.J.Biometeor.34(3). S35, (1997)
• [文献書誌] Nakagaki, I., Sasaki, S., Tsujita, J. Kaya, M., Takemura, M., Koyama, K., Hori, Hori., S.: "Intracellular ion distributions in cold acclimated brown adipose tissue cells." Jpn. J. Physiol.,. 47 Supp1. 2,. S236- (1997)
• [文献書誌] 佐々木貞雄、中垣育子、小山勝弘、武村正徳、賀屋光晴、石垣亨、辻田純三、堀 和子、堀 清記、八幡剛浩、黒島晨汎: "褐色脂肪細胞の寒冷曝露にともなう細胞内イオン環境の変化" 日本生気象学会雑誌,. 34(3). S107- (1997)
• [文献書誌] Sasaki, S., Nakagaki, I., Kaya, M., Takemura, M. Koyama, K. Tsujita, J., Hori, S., Yahata, T., Kuroshima, A.: "Ion transport, lipid metabolism and heat production in mitochondrial membrane during cold acclimation in rat brown adipose tissue cells." Jpn. J. Physiol.,. 46 Suppl.,. S214- (1996)
• [文献書誌] Sasaki, S., Nakagaki, I., Hori, K., Tsujita, J., Hori, S., Yahata, T., Kuroshima, A.: "Intracellular ion transport in mitochondrial membrane during cold acclimation in rat brown adipose tissue." Ed. Nagasaka, T. & Milton, A. S. In : Body temperature and metabolism,. IPEC Inc., Tokyo,. 203-206 (1995)
• [文献書誌] 中垣育子、佐々木貞雄、高屋豊、賀屋光晴、武村正徳、他: "ラット褐色脂肪細胞の細胞内イオン変動に及ぼす 寒冷曝露の影響" 日本生気象学会雑誌、. 32(3). S46- (1995)
• [文献書誌] 堀 和子、佐々木貞雄、中垣育子、辻田純三、小山勝弘、他: "寒冷順化にともなうラット褐色脂肪細胞の形態およびサーモジェニン、細胞内イオンの動態" 第18回日本分子生物学会、. 451- (1995)