高効率の褐色化を示す新規脂肪組織の分子解剖

• 研究課題/領域番号: 17KK0188
• 研究種目: 国際共同研究加速基金(国際共同研究強化)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 食生活学
• 研究機関: 千葉大学
• 研究代表者: 李 恩瑛 千葉大学, 大学院医学研究院, 助教 (60583424)
• 研究期間 (年度): 2018 – 2020
• 研究課題ステータス: 完了 (2020年度)
• 配分額: 13,910千円 (直接経費: 10,700千円、間接経費: 3,210千円)
• キーワード: 脂肪細胞 / 褐色化 / 組織幹細胞 / 分化 / 糖尿病 / 栄養学 / 生理学

研究成果の概要

我々は皮下脂肪組織より高効率に褐色化する、新規の脂肪組織を発見し、iBAT (inducible BAT)と命名した。そして、寒冷曝露によりiBAT特異的に発現誘導される35個の遺伝子（CIG1-CIG35）を同定した。この中のCIG1は寒冷曝露によりiBATで最も発現が増加した遺伝子であり、CIG1はヒトiPS細胞から褐色脂肪細胞への分化誘導時には一過性の発現上昇が見られた。一方、寒冷曝露後にはiBATではUCP1陽性細胞にCIG1の遺伝子発現が誘導された。従って、CIG1は発生初期の脂肪細胞の分化とiBATの寒冷曝露時の褐色化という、2つの異なる機能を有することが示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

今や全世界中で人口の多くが肥満を有しており、糖尿病、高血圧、動脈硬化など深刻な生活習慣病を引き起こす。しかし、脂肪エネルギーを熱に変換する褐色脂肪細胞を活性化することにより、肥満やインスリン抵抗性が改善することが知られており、これらの褐色脂肪細胞はヒト成人でも寒冷暴露により活性化することが報告されている。我々が発見した高効率の褐色化を示す新規脂肪組織での分子機序から遺伝子CIG1が脂肪細胞の分化や褐色化に重要であることが示されたことは学術的に意義が大きい。さらにもしCIG1を皮下脂肪細胞に発現誘導することにより、皮下脂肪の褐色化が誘導できれば新規の肥満治療戦略となる可能性がある。

研究成果

• [国際共同研究] Cambridge University(英国) (2018)
• [雑誌論文] Pancreatic β cells control glucose homeostasis via the secretion of exosomal miR-29 family. (2021)
  • 著者名/発表者名: Li J, Zhang Y, Ye Y, Li D, Liu Y, Lee E, Zhang M, Dai X, Zhang X, Wang S, Zhang J, Jia W, Zen K, Vidal-Puig A, Jiang X, Zhang CY.
  • 雑誌名: J Extracell Vesicles. 巻: 10 号: 3
  • DOI: 10.1002/jev2.12055
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] GPR52 accelerates fatty acid biosynthesis in a ligand-dependent manner in hepatocytes and in response to excessive fat intake in mice (2021)
  • 著者名/発表者名: Wada, M., Yukawa, K., Ogasawara, H. Suzawa, K., Maekawa, T., Yamamoto, Y., Ohta, T., Lee, E., Miki, T.
  • 雑誌名: iScience 巻: 24 号: 4 ページ: 102260-102260
  • DOI: 10.1016/j.isci.2021.102260
  • NAID: 120006997059
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Diet-Induced Obese Mice and Leptin-Deficient Lepob/ob Mice Exhibit Increased Circulating GIP Levels Produced by Different Mechanisms (2019)
  • 著者名/発表者名: Lee Eunyoung、Miedzybrodzka Emily L.、Zhang Xilin、Hatano Ryo、Miyamoto Junki、Kimura Ikuo、Fujimoto Kosuke、Uematsu Satoshi、Rodriguez-Cuenca Sergio、Vidal-Puig Antonio、Gribble Fiona M.、Reimann Frank、Miki Takashi
  • 雑誌名: International Journal of Molecular Sciences 巻: 20 号: 18 ページ: 4448-4448
  • DOI: 10.3390/ijms20184448
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Distinct roles of systemic and local actions of insulin on pancreatic β-cells. (2018)
  • 著者名/発表者名: Kitamoto T, Sakurai K, Lee EY, Yokote K, Accili D, Miki T.
  • 雑誌名: Metabolism 巻: 81 ページ: 100-110
  • DOI: 10.1016/j.metabol.2017.12.017
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Gut carbohydrate inhibits GIP secretion via a microbiota/SCFA/FFAR3 pathway (2018)
  • 著者名/発表者名: Lee Eun-Young、Zhang Xilin、Miyamoto Junki、Kimura Ikuo、Taknaka Tomoaki、Furusawa Kenichi、Jomori Takahito、Fujimoto Kosuke、Uematsu Satoshi、Miki Takashi
  • 雑誌名: Journal of Endocrinology 巻: 239 号: 3 ページ: 267-276
  • DOI: 10.1530/joe-18-0241
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] レーザーマイクロダイセクション法による膵島再生の分子機構の解明 (2021)
  • 著者名/発表者名: 張錫麟、波多野亮、李恩瑛、金田篤志、三木隆司
  • 学会等名: 第63回日本糖尿病学会年次学術集会
• [学会発表] 膵β細胞再生の分子機構 (2021)
  • 著者名/発表者名: 三木隆司、波多野亮、張錫麟、陳雪、馬玉潔、金田篤志、李恩瑛
  • 学会等名: 令和2年度生理研研究会
• [学会発表] Regulation of fatty acid biosynthesis in liver through GPR52 signaling. (2021)
  • 著者名/発表者名: Mitsuo Wada, Kayo Yukawa, Hiroyuki Ogasawara, Koichi Suzawa, Tatsuya Maekawa, Yoshihisa Yamamoto, Takeshi Ohta, Eunyoung Lee, Takashi Miki.
  • 学会等名: 第98回日本生理学会 the 98th Annual Meeting of The Physiological Society of Japan
• [学会発表] 膵β細胞傷害モデルマウスを用いた膵島再生機構の解析 (2021)
  • 著者名/発表者名: 波多野亮, 張錫麟, 馬玉潔, 陳雪, 李恩瑛, 金田篤志, 三木 隆司
  • 学会等名: 日本薬学会大会第141回年会
• [学会発表] Investigation of molecular mechanisms in pancreatic β cell regeneration using β-cell-specific injured mice (2021)
  • 著者名/発表者名: Ryo Hatano, Xillin Zhang, Chen Xue, Eunyoung Lee, Atsushi Kaneda, Takashi Miki
  • 学会等名: 第98回日本生理学会 the 98th Annual Meeting of The Physiological Society of Japan
• [学会発表] エズリンの腎近位尿細管における膜タンパク質の局在制御と溶質再吸収調節機構 (2020)
  • 著者名/発表者名: 波多野亮, 高山実樹子, 川口高徳, 福富俊之, 木村徹, 櫻井裕之, 李恩瑛, 三木隆司, 浅野真司
  • 学会等名: 第97回日本生理学会大会
• [学会発表] Distinct mechanism for the elevation of plasma glucose-dependent insulinotropic polypeptide by high-fat-diet and by leptin-deficiency (2019)
  • 著者名/発表者名: Eun-Young Lee, Xilin Zhang, Junki Miyamoto, Ikuo Kimura, Ryo Hatano, Takashi Miki
  • 学会等名: 55th EASD Annual Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] 肥満における高GIP血症の発症機序 (2019)
  • 著者名/発表者名: 6.李恩瑛、張錫麟、宮本潤基、木村郁夫、波多野亮、三木隆司
  • 学会等名: 第６２回日本糖尿病学会
• [学会発表] 脂肪組織の代謝シグナルによる糖調節機構 (2019)
  • 著者名/発表者名: 李恩瑛
  • 学会等名: 第６２回日本糖尿病学会
  • 招待講演
• [学会発表] 腸管内の栄養素感知とインクレチン分泌制御 (2019)
  • 著者名/発表者名: 三木隆司、李恩瑛、宮本潤基、木村郁夫
  • 学会等名: 生体機能と創薬シンポジウム2019／日本薬学会
  • 招待講演
• [学会発表] Gut microbiome induced by intra-intestinal carbohydrates suppresses glucose-dependent insulinotropic polypeptide secretion. (2018)
  • 著者名/発表者名: Lee, E.Y., Miyamoto, J., Kimura, I., Miki, T.
  • 学会等名: 53rd EASD Annual Meeting, Berlin
  • 国際学会
• [学会発表] 腸内細菌叢を介したGIP分泌抑制のメカニズム (2018)
  • 著者名/発表者名: 李恩瑛、張錫麟、宮本潤基、木村郁夫、三木隆司
  • 学会等名: 第61回日本糖尿病学会年次学術集会
• [備考] 千葉大学大学院 医学研究院 代謝生理学
  • URL: http://www.m.chiba-u.ac.jp/class/physiol/index.html