モデルマウスによるUCP1発現細胞の非侵襲的イメージング解析

• 研究課題/領域番号: 16K08610
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 病態医化学
• 研究機関: 筑波大学
• 研究代表者: 福田 綾 筑波大学, 医学医療系, 准教授 (50436276)
• 研究分担者: 西村 健 筑波大学, 医学医療系, 准教授 (80500610)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2018年度)
• 配分額: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円); 2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2017年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2016年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: UCP1 / 褐色脂肪細胞 / ベージュ脂肪細胞 / イメージング / Ucp1 / iRFP / 蛍光イメージング / 褐色脂肪組織 / ベージュ脂肪組織 / ゲノム編集

研究成果の概要

UCP1はエネルギー消費能を有し、肥満解消への有用性が期待されている。本研究では生体におけるUCP1の発現変動と肥満への影響を検討するため、近赤外蛍光タンパク質を用いてUCP1を非侵襲的かつ簡便に検出できるイメージングマウスを作製した。解析の結果、マウスの褐色脂肪組織のみならず、アドレナリン刺激によって白色脂肪組織内に誘導されたベージュ脂肪細胞をも蛍光観察できることが明らかになった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

当研究で作製したUCP1イメージングマウスを用いると、従来のように動物から脂肪組織を取り出してUCP1の発現を解析する必要がなく簡便なうえ、さまざまな実験過程で起こりうる影響を排除できる。また、同一個体で継続的にUCP1の発現変動を解析できるため、個体差を考慮せずに長期的に解析できる。さらに、本マウスの脂肪組織から採取した脂肪幹細胞を用いてin vitroでUCP1の発現を誘導する薬剤をスクリーニングし、肥満治療薬の開発につなげることも将来的に可能である。以上の点から、本研究で作製したUCP1イメージングマウスは、世界的な肥満問題の解決につながる有意義なモデル動物である。

研究成果

• [雑誌論文] Live cell imaging of X chromosome reactivation during somatic cell reprogramming (2018)
  • 著者名/発表者名: Tran Thi Hai Yen、Fukuda Aya、Aizawa Shiho、Bui Phuong Linh、Hayashi Yohei、Nishimura Ken、Hisatake Koji
  • 雑誌名: Biochemistry and Biophysics Reports 巻: 15 ページ: 86-92
  • DOI: 10.1016/j.bbrep.2018.07.007
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] A role for KLF4 in promoting the metabolic shift via TCL1 during induced pluripotent stem cell generation. (2017)
  • 著者名/発表者名: Nishimura K, Aizawa S, Nugroho FL, Shiomitsu E, Tran YTH, Bui PL, Borisova E, Sakuragi Y, Takada H, Kurisaki A, Hayashi Y, Fukuda A, Nakanishi M, Hisatake K
  • 雑誌名: Stem Cell Reports 巻: 8 号: 3 ページ: 787-801
  • DOI: 10.1016/j.stemcr.2017.01.026
  • NAID: 120007129229
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] BMP-SMAD-ID promotes reprogramming to pluripotency by inhibiting p16/INK4A-dependent senescence (2016)
  • 著者名/発表者名: Hayashi Y, Hsiao EC, Sami S, Lancero M, Schlieve CR, Nguyen T, Yano K, Nagahashi A, Ikeya M, Matsumoto Y, Nishimura K, Fukuda A, Hisatake K, Tomoda K, Asaka I, Toguchida J, Conklin BR, Yamanaka S
  • 雑誌名: Proc Natl Acad Sci U S A 巻: 113(46) 号: 46 ページ: 13057-13062
  • DOI: 10.1073/pnas.1603668113
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] 褐色脂肪細胞における不飽和脂肪酸の機能解析 (2018)
  • 著者名/発表者名: 平井理愛、武井祐樹、下平雄貴、加納英明、島田林太郎、西村健、福田綾、久武幸司
  • 学会等名: 第41回日本分子生物学会年会
• [学会発表] 軟骨分化におけるSOX9変異体の機能解析 (2018)
  • 著者名/発表者名: 関口裕也、福田綾、西村健、久武幸司
  • 学会等名: 第41回日本分子生物学会年会
• [学会発表] Functional analysis of unsaturated fatty acids in brown adipocytes (2018)
  • 著者名/発表者名: Hirai R, Takei Y, Shimodaira Y, Kano H, Shimada R, Nishimura K, Fukuda A, Hisatake K
  • 学会等名: Tsukuba Global Science Week 2018
  • 国際学会
• [学会発表] Functional analysis of SOX9 variants in chondrocyte differentiation (2018)
  • 著者名/発表者名: Sekiguchi Y, Fukuda A, Nishimura K, Hisatake K
  • 学会等名: Tsukuba Global Science Week 2018
  • 国際学会
• [学会発表] Analysis on transcriptional regulation in the early phase of somatic cell reprogramming (2018)
  • 著者名/発表者名: Le PHA, Kato T, Nguyen TL, Fukuda A, Nishimura K, Hisatake K
  • 学会等名: Tsukuba Global Science Week 2018
  • 国際学会
• [学会発表] UCP1発現脂肪細胞の非侵襲イメージング法の作製 (2017)
  • 著者名/発表者名: 本多志帆、福田綾、水野聖哉、杉山文博、岡松優子、斉藤昌之、林洋平、西村健、久武幸司
  • 学会等名: 第40回日本分子生物学会年会
• [備考] 筑波大学遺伝子制御学研究室
  • URL: http://www.md.tsukuba.ac.jp/basic-med/biochem/gene/research3.html
• [備考] 筑波大学遺伝子制御学研究室HP
  • URL: http://www.md.tsukuba.ac.jp/basic-med/biochem/gene/research3.html
• [備考]
  • URL: http://www.md.tsukuba.ac.jp/basic-med/biochem/gene/research3.html
• [産業財産権] 遺伝子改変非ヒト動物及びその使用 (2017)
  • 発明者名: 久武幸司、福田綾、本多志帆
  • 権利者名: 久武幸司、福田綾、本多志帆
  • 産業財産権種類: 特許
  • 出願年月日: 2017