バイオメカニカルストレス反応による脂肪細胞の分化機能制御とその分子機構の解明

• 研究課題/領域番号: 17590062
• 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: 生物系薬学
• 研究機関: 岩手医科大学 (2007); 静岡県立大学 (2005-2006)
• 研究代表者: 田辺 由幸 岩手医科大学, 薬学部, 准教授 (10275109)
• 研究期間 (年度): 2005 – 2007
• 研究課題ステータス: 完了 (2007年度)
• 配分額: 3,770千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 270千円); 2007年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2006年度: 900千円 (直接経費: 900千円); 2005年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
• キーワード: Adipocyte / Cell differentiation / mechanical stress / PPAR_<γ2> / COX-2 / eicosapentaenoic acid / IL-1β / vibration / 脂肪細胞 / 細胞分化 / メカニカルストレス / PPARγ_2 / エイコサペンタエン酸 / バイブレーション / シクロオキシゲナーゼ2 / レプチン / 伸展茂樹 / Rho GTPase / EPA / DHA / PPARγ / C / EPBα

研究概要

周期的伸展刺激は、3T3-L1マウス前駆脂肪細胞に対して、ERK/MAPKの持続的活性化を介してPAR_<γ2>の発現を抑制し、成熟脂肪細胞へのコミットメントを阻害する。この効果は、ω3系多価不飽和脂肪酸(PUFA)の一種エイコサペンタエン酸(EPA)との併用により相乗的に増強されるが、類縁のドコサヘキサエン酸(DHA)との併用では相乗効果は見られない(Tanabe, et. al.,2008)。これらPUFAsの作用の違いは、誘導型シクロオキシゲナーゼCOX-2の基質特異性によるものであり、周期的伸展によるCOX-2の発現誘導とEPAとの相乗効果、ならびにCOX-2特異的阻害剤による相乗効果の消失を明らかにした(Tanabe, et. al.,2008)。脂肪細胞分化はプロスタノイド(PG)により正負に影響を受けるため、脂肪細胞分化のコミットメント期に力学刺激を与えることの意義は、PPAR_<γ2>の発現低下に加えて、COX-2依存的PG合成の促進が起こることである。また、マウス腹部に連日30分のバイブレーション刺激を与えると、約2週後には刺激直下の脂肪組織の中性脂肪含量低下、PPAR_<γ2>とSREBP-Icの発現低下が起こる一方で、COX-2のみならず、IL-6,IL-1βなどの炎症性因子サイトカインの発現増大が見られた。IL-1βはPPARYの不活性化とともにCOX-2を誘導する。しかし、IL-IRとEPAを併用しても細胞分化抑制に相乗効果は見られず、伸展刺激によるCOX-2の誘導は、炎症性反応によるものとは異なる意義をもっと推察された。以上、本研究により脂肪細胞のメカニカルストレスに対する反応のメカニズムの一端が明らかとなり、更に脂肪細胞機能に影響する薬物との相互作用により、その薬理効果を調節しうることが明確になった。

研究成果

• [雑誌論文] Involvement of cyclooxygenase-2 in synergistic effect of cyclic stretching and eicosapentaenoic acid on adipocyte differentiation (2008)
  • 著者名/発表者名: Yoshiyuki Tanabe(他3名)
  • 雑誌名: Journal of Pharmacological Sciences 106 ページ: 478-484
  • NAID: 10024319420
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
  • 査読あり
• [雑誌論文] Involvement of cyclooxygenase-2 in synergistic effect of cyclic stretching and eicosapentaenoic acid on adipocyte differentiation (2008)
  • 著者名/発表者名: Yoshiyuki, Tanabe, Yumi, Matsunaga, Maki, Saito, Koichi, Nakayama
  • 雑誌名: Journal of Pharmacological Sciences 106 ページ: 478-484
  • NAID: 10024319420
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Involvement of cyclooxygenase-2 in synergistic effect of cyclic stretching and eicosapentaenoic acid on adipocyte differentiation (2008)
  • 著者名/発表者名: Yoshiyuki Tanabe(ほか3名)
  • 雑誌名: Journal of Pharmacological Sciences 106 ページ: 478-484
  • NAID: 10024319420
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of olmesartan, an ATl receptor antagonist,on hypoxia-induced activation of ERK1/l2 and pro-inflammatory signals in the mouse lung (2006)
  • 著者名/発表者名: Yoshiyuki Tanabe(他9名)
  • 雑誌名: Naunyn-Schmiedeberg's Archives of Pharmacology 374 ページ: 235-248
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
  • 査読あり
• [雑誌論文] Passive stretching produces Akt- and MAPK-dependent augmentations of GLUT4 translocation and glucose uptake in skeletal muscles of mice (2006)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiko Ito(他6名)
  • 雑誌名: Ptlugers Archiv-European Journal of Physiology 451 ページ: 803-813
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of olmesartain, an AT1 receptor antagonist, on hypoxia-induced activation of ERK1/2 and pro-inflammatory signals in the mouse lung (2006)
  • 著者名/発表者名: Yoshiyuki, Tanabe, Yuki, Morikawa, Takao, Kato, Satoshi, Kanai, Taichi, Watakabe, Ami, Nishijima, Hijiri, Iwata, Kaori, Isobe, Mayumi, Ishizaki, Koichi, Nakayama
  • 雑誌名: Naunyn-Schmiedeberg's Archive of Pharmacology 374 ページ: 235-248
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Passive stretching produces Akt- and MAPK-dependent augmentations of GLUT4 translocation and glucose uptake in skeletal muscles of mice (2006)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiko, Ito, Kazuo, Obara, Rikuko, Ikeda, Megumi, Ishii, Yoshiyuki, Tanabe, Tomohisa, Ishikawa, Koichi, Nakayama
  • 雑誌名: Pflugers Archly-European Journal of Physiology 451 ページ: 803-813
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [雑誌論文] Passive stretching produces Akt- and MAPK-dependent augmentations of GLUT4 translocation and glucose uptake in_skeletal muscles of mice (2006)
  • 著者名/発表者名: Ito Y, Obara K, Ikeda R, Ishii M, Tanabe Y, Ishikawa T, Nakayama K
  • 雑誌名: Pflugers Archiv-European Journal of Physilogy 451 ページ: 803-813
• [雑誌論文] Effects of olmesartan, an AT1 receptor antagonist, on hypoxia-induced activation of ERK1/2 and pro-inflammatory signals in the mouse lung. (2006)
  • 著者名/発表者名: Tanabe Y, Morokawa Y, Kato T, Kanai S, Watakabe T, Nishijima A, Iwata H, Isobe K, Ishizaki M, Nkayama K
  • 雑誌名: Naunyn-Schmiedeberg's Archives of Pharmacology 374 ページ: 235-248
• [雑誌論文] Passive stretching produces Akt- and MAPK-dependent augmentations of GLUT4 translocation and glucose uptake in skeletal muscles of mice. (2006)
  • 著者名/発表者名: Ito Y, Obara K, Ikeda R, Ishii M, Tanabe Y, Ishikawa T, Nakayama K
  • 雑誌名: Pflugers Archiv European Journal of Physiology 451 ページ: 803-813
• [雑誌論文] Effect of olmesartan, an AT1 receptor antagonist, on hypobaric hypoxia-induced activation of ERK1/2 and expression of IL-6 in mouse lung (2006)
  • 著者名/発表者名: Kiatayama T, Tanabe Y, Kato T, Morikawa Y, Iwata H, Isobe K, Nakayama K
  • 雑誌名: Journal of Pharmacological Sciences 100(suppl.I) ページ: 235-235
• [雑誌論文] Passive stretching produces Akt- and MAPK-dependent augmentations of GLUT4 translocation and glucose uptake ip skeletal muscles of mice: A novel pharmacological strategy for controlling glucose metabolism (2006)
  • 著者名/発表者名: Ito Y, Obara K, Ikeda R, Ishii M, Tanabe Y, Ishikawa T, Nakayama K
  • 雑誌名: Journal of Pharmacological Sciences 100(suppl.I) ページ: 121-121
• [学会発表] メカニカルストレスによる脂肪細胞の代謝内分泌機能制御の分子機構 (2007)
  • 著者名/発表者名: 田辺 由幸
  • 学会等名: 文部科学省特定領域研究アディポミクス平成19年度班会議
  • 発表場所: 大阪市、大阪大学中之島センター
  • 年月日: 2007-12-06
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [学会発表] メカニカルストレスによる脂肪細胞の代謝内分泌機能制御の分子機構 (2007)
  • 著者名/発表者名: 田辺 由幸
  • 学会等名: 文部科学省特定領域研究アディポミクス平成19年度班会議
  • 発表場所: 大阪大学中之島センター
  • 年月日: 2007-12-06
• [学会発表] メカニカルストレスによる脂肪細胞の代謝内分泌機能制御の分子機構 (2006)
  • 著者名/発表者名: 田辺 由幸
  • 学会等名: 文部科学省特定領域研究アディポミクス平成18年度班会議
  • 発表場所: 大阪市、大阪大学中之島センター
  • 年月日: 2006-12-15
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [学会発表] Molecular mechanism for the regulation of metabolic and endocrine functions in adipocytes by mechanical stresses (2006)
  • 著者名/発表者名: Yoshiyuki, Tanabe
  • 学会等名: Annual group conference of Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas(Adipomics)
  • 発表場所: Osaka, Japan
  • 年月日: 2006-10-15
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [学会発表] Eicosapentaenoic acid in combination with cyclic stretching but not with IL-1βsynergistically inhibits adipocyte differentiation in 3T3-L1 cells (2006)
  • 著者名/発表者名: Ami Nishijima(他2名)
  • 学会等名: The 11th Adiposcience Symposium
  • 発表場所: 豊中市、千里阪急ホテル
  • 年月日: 2006-08-19
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [学会発表] Eicosapentaenoic acid in combination with cyclic stretching but not with IL-1β synergistically inhibits adipocyte differentiation in 3T3-L1 cells (2006)
  • 著者名/発表者名: Ami, Nishijima, Yoshiyuki, Tanabe, Koichi, Nakayama
  • 学会等名: The 10th Adiposcience Symposium
  • 発表場所: Toyonaka-Osaka, Japan
  • 年月日: 2006-08-19
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [学会発表] 13T3-L1脂肪細胞分化における力学刺激とエイコサペンタエン酸の相互作用の解析 (2006)
  • 著者名/発表者名: 西島 愛美(他2名)
  • 学会等名: 第52回日本薬学会東海支部大会
  • 発表場所: 静岡購岡市、静岡県立大学
  • 年月日: 2006-07-01
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [学会発表] 肺動脈の伸展誘発性収縮機構への分泌型ホスホリパーゼA_2の関与 (2006)
  • 著者名/発表者名: 高田 正弘(他2名)
  • 学会等名: 第52回日本薬学会東海支部大会
  • 発表場所: 静岡県静岡市、静岡県立大学
  • 年月日: 2006-07-01
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [学会発表] Involvement of seretory phospholipase A_2 on the stretch-induced (2006)
  • 著者名/発表者名: Masahiro, Takada, Yoshiyuki, Tanabe, Koichi, Nakayama
  • 学会等名: The 52nd Regional Meeting of the Tokai The Area of the Pharmaceutical Society of Japan
  • 発表場所: Shizuoka, Japan
  • 年月日: 2006-07-01
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [学会発表] The analysis of the interactive effect of mechanical stress and eicosapentaenoic acid on adipocyte differentiation of 3T3-L1 cells (2006)
  • 著者名/発表者名: Ami, Nishijima, Yoshiyuki, Tanabe, Koichi, Nakayama
  • 学会等名: The 52nd Regional Meeting of the Tokai The Area of the Pharmaceutical Society of Japan
  • 発表場所: Shizuoka, Japan
  • 年月日: 2006-07-01
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [学会発表] 力学刺激とエイコサペンタエン酸による協調的脂肪細胞分化抑制機構におけるCOX-2発現の関与 (2006)
  • 著者名/発表者名: 田辺 由幸(他3名)
  • 学会等名: 第126年会日本薬学会
  • 発表場所: 仙台市、せんだいメデイアテーク
  • 年月日: 2006-03-28
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [学会発表] Involvement of COX-2 expression in synergistic effect of mechanical stimulus and eicosapentaenoic acid on adipocyte differentiation (2006)
  • 著者名/発表者名: Yoshiyuki, Tanabe, Ami, Nishijima, Yumi, Matsunaga, Koichi, Nakayama
  • 学会等名: The 126th Annual Meeting of the Pharmaceutical Society of Japan
  • 発表場所: Sendai, Japan
  • 年月日: 2006-03-28
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [学会発表] Passive stretching produces Akt- and MAPK-dependent augmentations of GLUT4 translocation and glucose uptake in skeletal muscles of mice: A novel pharmacological strategy for controlling glucose metabolism (2006)
  • 著者名/発表者名: 伊藤 由彦(他6名)
  • 学会等名: 第79回日本薬理学会年会
  • 発表場所: 横浜市、パシフィコ横浜
  • 年月日: 2006-03-10
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [学会発表] Tomohisa Ishikawa, Koichi Nakayama. Yokohama, Japan (2006)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiko, Ito, Kazuo, Obara, Rikuko, Ikeda, Megumi, Ishii, Yoshiyuki, Tanabe
  • 学会等名: The 79th Annual Meeting of the Japanese Pharmacological Society
  • 年月日: 2006-03-10
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [学会発表] Effects of olmesartan,an ATl receptor antagonist,on hypobaric hypoxia-induced activation of ERK1I2 and expression of IL-6 in mouse lung (2006)
  • 著者名/発表者名: 森川 友樹(他6名)
  • 学会等名: 第79回日本薬理学会年会
  • 発表場所: 横浜市、パシフィコ横浜
  • 年月日: 2006-03-09
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [学会発表] induced activation of ERK1/2 and expression of IL-6 in mouse lung (2006)
  • 著者名/発表者名: Yuki, Morikawa, Yoshiyuki, Tanabe, Takao, Kato, Hijiri, Iwata, Kaori, Isobe, Koichi, Nakayama
  • 学会等名: The 79th Annual Meeting of The Japanese Pharmacological Society
  • 発表場所: Yokohama, Japan
  • 年月日: 2006-03-09
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [学会発表] メカノトランスダクションと細胞反応:肺動脈の収縮制御における意義と脂肪細胞分化に及ぼす作用 (2005)
  • 著者名/発表者名: 田辺 由幸(他3名)
  • 学会等名: 生体機能と創薬シンポジウム2005
  • 発表場所: 広島市、広島大学廣仁会館
  • 年月日: 2005-09-08
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [学会発表] Mechanotransduction and cellular responses : biological roles in pulmonary artery contractility and adipocyte differentiation (2005)
  • 著者名/発表者名: Yoshiyuki, Tanabe, Kazuo, Obara, Tomohisa, Ishikawa, Koichi, Nakayama
  • 学会等名: Biofunction and Drug Discovery Symposium
  • 発表場所: Hiroshima, Japan
  • 年月日: 2005-09-08
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [学会発表] Cyclic stretching and eicosapentaenoic acid synergistically inhibits adipocyte differentiation of 3T3-L1 cells (2005)
  • 著者名/発表者名: Yoshiyuki Tanabe(他2名)
  • 学会等名: The 10th Adiposcience Symposium
  • 発表場所: 豊中市、千里阪急ホテル
  • 年月日: 2005-08-19
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [学会発表] Cyclic stretching and eicosapentaenoic acid synergistically inhibits adipocyte differentiation of 3T3-L1 cells (2005)
  • 著者名/発表者名: Yoshiyuki, Tanabe, Yumi, Matsunaga, Koichi, Nakayama
  • 学会等名: The 10th Adiposcience Symposium
  • 発表場所: Toyonaka-Osaka, Japan
  • 年月日: 2005-08-19
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [学会発表] メカニカルストレスによるPGH_2産生機構と肺高血圧病態血管の緊張性異常への関与 (2005)
  • 著者名/発表者名: 田辺 由幸(他3名)
  • 学会等名: 第6回Pharmaco-Hematologyシンポジウム
  • 発表場所: 東京都、日本薬学会長井記念ホール
  • 年月日: 2005-07-01
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [学会発表] Mechanism for mechanical stress-induced PGH^2 production and its (2005)
  • 著者名/発表者名: Yoshiyuki, Tanabe, Yuki, Morikawa, Maki, Saito, Koichi, Nakayama
  • 学会等名: The 6th Pharmaco-Hematology Symposium
  • 発表場所: Tokyo, Japan
  • 年月日: 2005-07-01
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より