体温制御システム構築の細胞分子基盤：ハムスターの恒温性獲得機構をモデルとして

• 研究課題/領域番号: 17K08118
• 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: 統合動物科学
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 岡松 優子 北海道大学, 獣医学研究院, 准教授 (90527178)
• 研究期間 (年度): 2017-04-01 – 2020-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2019年度)
• 配分額: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2019年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 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: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
• キーワード: 褐色脂肪 / 体温調節 / UCP1 / ハムスター / 脂肪組織 / 熱産生 / 組織リモデリング / 冬眠動物 / 脂肪細胞 / 生後発達 / 脱共役タンパク質 / エネルギー代謝

研究成果の概要

恒温動物の体温は熱産生と熱放散のバランスにより調節されている。熱産生のうち、筋肉運動に依存しない非震え熱産生を担う褐色脂肪組織の形成機構を明らかにするために、組織形成機構への内的および外的因子の影響を実験的に検証するうえで有利なモデルであるハムスターを用いて検討した。ハムスターにおいて褐色脂肪組織形成のスピードは環境温度により制御されるが、形成そのものは内因性の分泌因子により制御され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

出生後に外温性から恒温性に転換する特殊なモデル動物であるハムスターにおける褐色脂肪組織の形成機構を理解することにより、哺乳動物に普遍的な体温制御システムの構築機構の理解に貢献できる。また、褐色脂肪組織は脂肪エネルギーを消費するため、肥満対策のターゲットとしても関心を集めている。本研究により見出された褐色脂肪組織形成を促進する因子は、褐色脂肪量を維持または増加させて太りにくい体質を獲得する新たなメタボリックシンドローム対策法の提示に向けた応用研究に活用できる。

研究成果

• [雑誌論文] The effect of temperature acclimation on torpor expression pattern in mice (2020)
  • 著者名/発表者名: Sakamoto KQ, Okamatsu-Ogura Y
  • 雑誌名: Japanese Journal of Veterinary Research 巻: 68 号: 1 ページ: 55-62
  • DOI: 10.14943/jjvr.68.1.51
  • NAID: 120006796039
  • ISSN: 0047-1917
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Association of circulating exosomal miR-122 levels with BAT activity in healthy humans (2019)
  • 著者名/発表者名: Okamatsu-Ogura Yuko、Matsushita Mami、Bariuan Jussiaea Valente、Nagaya Kazuki、Tsubota Ayumi、Saito Masayuki
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 9 号: 1 ページ: 13243-13243
  • DOI: 10.1038/s41598-019-49754-1
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Role of brown adipose tissue in body temperature control during the early postnatal period in Syrian hamsters and mice (2019)
  • 著者名/発表者名: Tsubota, A., Okamatsu-Ogura, Y., Bariuan, J.V., Mae, J., Matsuoka, S., Nio-Kobayashi, J., and Kimura, K.
  • 雑誌名: Ｔｈｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｖｅｔｅｒｉｎａｒｙ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ 巻: 81 号: 10 ページ: 1461-1467
  • DOI: 10.1292/jvms.19-0371
  • NAID: 130007732113
  • ISSN: 0916-7250, 1347-7439
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Impaired adrenergic agonist-dependent beige adipocyte induction in obese mice (2019)
  • 著者名/発表者名: Shin W, Okamatsu-Ogura Y, Matsuoka S, Tsubota A, Kimura K.
  • 雑誌名: Ｔｈｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｖｅｔｅｒｉｎａｒｙ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ 巻: 81 号: 6 ページ: 799-807
  • DOI: 10.1292/jvms.19-0070
  • NAID: 130007660444
  • ISSN: 0916-7250, 1347-7439
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Interaction of nerve growth factor beta with adiponectin and SPARC oppositely modulates its biological activity (2019)
  • 著者名/発表者名: Okura Y, Imao T, Murashima S, Shibata H, Kamikawa A, Okamatsu-Ogura Y, Saito M, Kimura K.
  • 雑誌名: Int. J. Mol. Sci. 巻: 20 号: 7 ページ: 1541-1541
  • DOI: 10.3390/ijms20071541
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Differentiation of bone marrow-derived cells toward thermogenic adipocytes in white adipose tissue induced by the β3 adrenergic stimulation. (2019)
  • 著者名/発表者名: Yoneshiro T, Shin W, Machida K, Fukano K, Tsubota A, Chen Y, Yasui H, Inanami O, Okamatsu-Ogura Y, Kimura K.
  • 雑誌名: FASEB J 巻: 33 号: 4 ページ: 5196-5207
  • DOI: 10.1096/fj.201801757rr
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Evaluation of Glucose Uptake and Uncoupling Protein 1 Activity in Adipose Tissue of Diabetic Mice upon β-Adrenergic Stimulation. (2019)
  • 著者名/発表者名: Kubo N, Kawahara M, Okamatsu-Ogura Y, Miyazaki Y, Otsuka R, Fukuchi K.
  • 雑誌名: Mol Imaging Biol 巻: 21 号: 2 ページ: 249-256
  • DOI: 10.1007/s11307-018-1251-6
  • 査読あり
• [雑誌論文] FSP27α inhibits autophagy-dependent lipid droplet breakdown in white adipocytes (2019)
  • 著者名/発表者名: Nakajima S, Nishimoto Y, Tateya S, Iwahashi Y, Okamatsu-Ogura Y, Saito M, Ogawa W, Tamori Y.
  • 雑誌名: J Diabetes Investig 巻: 印刷中 号: 6 ページ: 1419-1429
  • DOI: 10.1111/jdi.13050
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Fasting-dependent Vascular Permeability Enhancement in Brown Adipose Tissues Evidenced by Using Carbon Nanotubes as Fluorescent Probes. (2018)
  • 著者名/発表者名: Yudasaka M, Yomogida Y, Zhang M, Nakahara M, Kobayashi N, Tanaka T, Okamatsu-Ogura Y, Saeki K, Kataura H.
  • 雑誌名: Sci Rep 巻: 8 号: 1 ページ: 14446-14446
  • DOI: 10.1038/s41598-018-32758-8
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Melinjo (Gnetum gnemon L.) seed extract induces uncoupling protein 1 expression in brown fat and protects mice against diet-induced obesity, inflammation, and insulin resistance. (2018)
  • 著者名/発表者名: Yoneshiro T, Kaede R, Nagaya K, Saito M, Aoyama J, Elfeky M, Okamatsu-Ogura Y, Kimura K, Terao A.
  • 雑誌名: Nutr Res 巻: 58 ページ: 17-25
  • DOI: 10.1016/j.nutres.2018.06.012
  • 査読あり
• [雑誌論文] 膵臓の内分泌生理 (2018)
  • 著者名/発表者名: 岡松優子
  • 雑誌名: SURGEON 129 巻: 22 ページ: 12-19
• [雑誌論文] Effect of ambient temperature on the proliferation of brown adipocyte progenitors and endothelial cells during postnatal BAT development in Syrian hamsters. (2018)
  • 著者名/発表者名: Nagaya Kazuki、 Okamatsu-Ogura Yuko、 Nio-Kobayashi Junko、 Nakagiri Shohei、 Tsubota Ayumi、 Kimura, Kazuhiro
  • 雑誌名: The Journal of Physiological Sciences 巻: 68 号: 1 ページ: 23-30
  • DOI: 10.1007/s12576-018-0606-8
  • NAID: 40021804614
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Brown adipocytes postnatally arise through both differentiation from progenitors and conversion from white adipocytes in Syrian hamster (2018)
  • 著者名/発表者名: Okamatsu-Ogura Yuko、Nio-Kobayashi Junko、Nagaya Kazuki、Tsubota Ayumi、Kimura Kazuhiro
  • 雑誌名: Journal of Applied Physiology 巻: 124 号: 1 ページ: 99-108
  • DOI: 10.1152/japplphysiol.00622.2017
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Species-specific control of hepatocyte growth factor expression and production in adipocytes in a differentiation-dependent manner (2018)
  • 著者名/発表者名: Yamaji D.、Soliman M.M.、Kamikawa A.、Ito T.、Ahmed M.M.、Okamatsu-Ogura Y.、Saito M.、Kimura K.
  • 雑誌名: Domestic Animal Endocrinology 巻: 62 ページ: 39-48
  • DOI: 10.1016/j.domaniend.2017.09.001
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Role of macrophages in depot-dependent browning of white adipose tissue (2017)
  • 著者名/発表者名: Machida Ken、Okamatsu-Ogura Yuko、Shin Woongchul、Matsuoka Shinya、Tsubota Ayumi、Kimura Kazuhiro
  • 雑誌名: The Journal of Physiological Sciences 巻: 68 号: 5 ページ: 601-608
  • DOI: 10.1007/s12576-017-0567-3
  • NAID: 40021645354
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Cell-cycle arrest in mature adipocytes impairs BAT development but not WAT browning, and reduces adaptive thermogenesis in mice (2017)
  • 著者名/発表者名: Okamatsu-Ogura Yuko、Fukano Keigo、Tsubota Ayumi、Nio-Kobayashi Junko、Nakamura Kyoko、Morimatsu Masami、Sakaue Hiroshi、Saito Masayuki、Kimura Kazuhiro
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 7 号: 1 ページ: 6648-6648
  • DOI: 10.1038/s41598-017-07206-8
  • NAID: 120006482570
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Retinoic acid modulates lipid accumulation glucose concentration-dependently through inverse regulation of SREBP-1 expression in 3T3L1 adipocytes. (2017)
  • 著者名/発表者名: 5.Abd Eldaim, M.A., Matsuka, S., Okamatsu-Ogura, Y., Kamikawa, A., Ahmed, M.M., Terao, A., Nakajima, K. and Kimura, K.
  • 雑誌名: Genes to Cells 巻: 印刷中 号: 6 ページ: 568-582
  • DOI: 10.1111/gtc.12498
  • NAID: 120006477490
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Progesterone dose-dependently modulates hepatocyte growth factor production in 3T3-L1 mouse preadipocytes (2017)
  • 著者名/発表者名: Ito T, Yamaji D, Kamikawa A, Abd Eldaim MA, Okamatsu-Ogura Y, Terao A, Saito M, Kimura K
  • 雑誌名: Endocrine Journal 巻: 64 号: 8 ページ: 777-785
  • DOI: 10.1507/endocrj.EJ17-0097
  • NAID: 130006026350
  • ISSN: 0918-8959, 1348-4540
  • 査読あり
• [雑誌論文] 褐色脂肪細胞によるエネルギー代謝調節 (2017)
  • 著者名/発表者名: 岡松優子
  • 雑誌名: FOOD STYLE 21 巻: 21(8) ページ: 60-63
• [学会発表] ハムスターにおける褐色脂肪組織の生後発達と恒温性の獲得 (2019)
  • 著者名/発表者名: 岡松優子、坪田あゆみ、長屋一輝、前潤之介、小林純子、木村和弘
  • 学会等名: 温熱生理研究会2019
• [学会発表] 授乳期の高脂肪食給餌は、腸内細菌叢への影響を介して仔マウスにおけるベージュ脂肪細胞の発生を抑制する (2019)
  • 著者名/発表者名: 岡松優子、土生優妃、高橋菜摘、坪田あゆみ、園山慶、長屋一輝、木村和弘
  • 学会等名: 第24回アディポサイエンス・シンポジウム
• [学会発表] シリアンハムスターの褐色脂肪組織形成における骨形成タンパク質（BMP）受容体シグナル の役割 (2019)
  • 著者名/発表者名: 前潤之介、岡松優子、長屋一輝、戸田知得、木村和弘
  • 学会等名: 第162回日本獣医学会学術集会
• [学会発表] 冬眠動物ハムスターにおける褐色脂肪組織の形成プログラミング機構 (2019)
  • 著者名/発表者名: 岡松優子、長屋一輝、前潤之介、坪田あゆみ、小林純子、木村和弘
  • 学会等名: 第162回日本獣医学会学術集会
  • 招待講演
• [学会発表] エネルギー代謝における褐色脂肪組織の役割と制御機構の解明 (2019)
  • 著者名/発表者名: 岡松優子
  • 学会等名: 第40回日本肥満学会
  • 招待講演
• [学会発表] シリアンハムスターにおいて褐色脂肪組織の生後発達を制御するシグナル経路の探索 (2018)
  • 著者名/発表者名: 岡松優子
  • 学会等名: 第2回冬眠休眠研究会
• [学会発表] 食餌性肥満モデルマウスにおいては血小板由来細胞増殖因子によるベージュ細胞前駆細胞の調節が抑制される (2018)
  • 著者名/発表者名: シンウンチョル, 岡松優子, 木村和弘
  • 学会等名: 第23回アディポサイエンス・シンポジウム
• [学会発表] 哺乳期マウスの腸内細菌叢の構成がベージュ脂肪細胞の出現に与える影響 (2018)
  • 著者名/発表者名: 土生優妃, 岡松優子, 高橋菜摘, 戸田知得, 木村和弘
  • 学会等名: 第161回日本獣医学会学術集会
• [学会発表] 神経成長因子及び血管内皮増殖因子に及ぼすアディポネクチンの作用 (2018)
  • 著者名/発表者名: 西村真理子, 中桐匠平, 松岡慎也, 戸田知得, 岡松優子, 木村和弘
  • 学会等名: 第161回日本獣医学会学術集会
• [学会発表] Brown adipose tissue thermogenesis-triggered organ crosstalk through exosomal microRNA-122 (2018)
  • 著者名/発表者名: Bariuan VJ, Okamatsu-Ogura Y, Tsubota A, Kimura K
  • 学会等名: The 6th Sapporo Summer Symposium for One Health
  • 国際学会
• [学会発表] 血中エクソソームmiR-122-5pはヒト褐色脂肪活性を反映するバイオマーカーとなりうる (2018)
  • 著者名/発表者名: 岡松優子, 松下真美, 長屋一輝, 坪田あゆみ, 斉藤昌之
  • 学会等名: 第39回日本肥満学会
• [学会発表] 母マウスへの高脂肪食の給餌が乳仔期のベージュ脂肪細胞誘導に与える影響 (2018)
  • 著者名/発表者名: 岡松優子
  • 学会等名: 日本栄養・食糧学会北海道支部（第48回大会）・東北支部（第52回大会）合同支部大会公開シンポジウム
  • 招待講演
• [学会発表] White adipocytes suppress brown adipocyte differentiation by secreting factors during the postnatal development of BAT in hamsters (2018)
  • 著者名/発表者名: Okamatsu-Ogura Y, Nagaya K, Mae J, Tsubota A, Kimura K
  • 学会等名: 第41回日本分子生物学会
• [学会発表] シリアンハムスターにおける生後の褐色脂肪組織形成を制御する因子の解明 (2017)
  • 著者名/発表者名: 長屋一輝、岡松優子、坪田あゆみ、戸田知得、木村和弘
  • 学会等名: 第160回 日本獣医学会学術集会
• [学会発表] 新生仔期のA/Jマウスにおけるベージュ脂肪細胞の誘導 (2017)
  • 著者名/発表者名: 髙橋菜摘、岡松優子、坪田あゆみ、戸田知得、木村和弘
  • 学会等名: 第160回 日本獣医学会学術集会
• [学会発表] シリアンハムスターにおける褐色脂肪組織の生後発達機構 (2017)
  • 著者名/発表者名: 岡松優子
  • 学会等名: 第1回冬眠休眠研究会
• [学会発表] Adrenergic induction of beige adipocytes in white adipose tissue is attenuated with aging in mice (2017)
  • 著者名/発表者名: Woongchul SHIN, Yuko OKAMATSU-OGURA, Ken Machida, Ayumi Tsubota, Junko Nio-Kobayashi, Kazuhiro KIMURA
  • 学会等名: 24th European Congress on Obesity
  • 国際学会
• [備考] 脂肪エネルギーを消費して熱を産生する褐色脂肪組織
  • URL: https://www.vetmed.hokudai.ac.jp/organization/biochem/Research/pg96.html