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新アディポカインNT3、NT4の骨格筋形成、萎縮、形質転換と筋紡錘形成への関わり

研究課題

研究課題/領域番号 19H03116
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分42020:獣医学関連
研究機関北海道大学

研究代表者

木村 和弘  北海道大学, 獣医学研究院, 教授 (30192561)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2022年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2021年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2020年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2019年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
キーワード褐色脂肪 / ベージュ脂肪細胞 / エネルギー消費 / UCP1 / 生活習慣病予防 / NGF / NT3 / NT4/5 / Trk A / p75 receptor / 神経栄養因子 / muscle / adipocyte / neurotrophin / アディポネクチン / 脂肪細胞 / 金芽細胞 / adhiponectin / SPARC / 神経成長因子 / BAT / Myf5+ / 体温 / ハムスター / Neurotrophin 3 / Neurotrophin 4 / adipokine / myogenesis / muscle spindle
研究開始時の研究の概要

末梢脂肪組織由来アディポカイン、特にニューロトロフィン3 (NT3)およびNT4がどのように骨格筋の組織形成・機能維持に関与するのか、肥満によるサルコペニアに関与するのか明らかにすることを目的として、先ずは脂肪消失モデルマウスと脂肪過多モデルマウスを用いて脂肪量と骨格筋形質および神経栄養因子との関連について明らかにする。次いで神経栄養因子あるいはその他の候補因子とサルコペニア、筋再生との関わりや、それらの筋紡錘形成への寄与について評価する。さらに骨格筋形質におよぼす神経栄養因子とアディポネクチンあるいは細胞外マトリックスタンパク質SPARCの相互作用の役割について明らかにする。

研究成果の概要

神経栄養因子(NT)は非神経組織にも発現するが、その役割については未解明な点が多い。ラット白色脂肪組織より間質血管画分を分画してNTの作用について調べたところ、細胞数に変化はなかった。しかし、中和抗体添加で細胞数が減少し、この減少はサイトカインの余剰投与で回復した。一方、神経成長因子NGFではこのような作用はみられなかった。マウスでも同様の反応が見られNT3およびNT4/5のコンディショナルノックアウトマウスを作成した。現在、このマウスを用いて前駆脂肪細胞や筋芽細胞の細胞数や前駆脂肪細胞増殖因子として知られるPDGFやインスリンに対する応答性と分化因子発現を確定させている。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、ニューロトロピンNT3及び、NT 4/5のあらたな役割を解明することを目的とした。その結果二つのニューロトロピンが、前駆脂肪細胞の生存や分化因子への応答性を維持することが明らかとなり、一方インスリン依存性の前駆骨格筋細胞においても様々な影響を与えることが明らかとなった。現在NT3とNT4ノックアウトマウスを作成したので最終的な結論を得るために実験を行なっている。結果は、脂肪細胞及び骨格筋細胞の形成過程にニューロトロピンがどのように作用するか明らかにしたものであり前駆細胞の役割を示すものであり生活習慣病対策を考える上で重要である。

報告書

(5件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 5件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 9件)

  • [雑誌論文] Melanin-concentrating hormone-producing neurons in the hypothalamus regulate brown adipose tissue and thus contribute to energy expenditure.2022

    • 著者名/発表者名
      Izawa S., Yoneshiro T., Kondoh K., Nakagiri S., Okamatsu-Ogura Y., Terao A., Minokoshi Y., Yamanaka A., and Kimura K.
    • 雑誌名

      J. Physiol.

      巻: 600 号: 4 ページ: 815-827

    • DOI

      10.1113/jp281241

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Prostaglandin in the ventromedial hypothalamus regulates peripheral glucose metabolism2021

    • 著者名/発表者名
      LeeML, Matsunaga H, Sugiura Y, Hayasaka T, Yamamoto I, Imoto D, SuematsuM, Iijima N, Kimura K, Diano S, Toda C.
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: Not determined 号: 1 ページ: 2330-2330

    • DOI

      10.1038/s41467-021-22431-6

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Adipocytes and Stromal Cells Regulate Brown Adipogenesis Through Secretory Factors During the Postnatal White-to-Brown Conversion of Adipose Tissue in Syrian Hamsters2021

    • 著者名/発表者名
      Mae Junnosuke、Nagaya Kazuki、Okamatsu-Ogura Yuko、Tsubota Ayumi、Matsuoka Shinya、Nio-Kobayashi Junko、Kimura Kazuhiro
    • 雑誌名

      Frontiers in Cell and Developmental Biology

      巻: 9 ページ: 698692-698692

    • DOI

      10.3389/fcell.2021.698692

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effect of 5-azacytidine (5-aza) on UCP2 expression in human liver and colon cancer cells2021

    • 著者名/発表者名
      Kim Dae-Yeon、Cheong Hee-Tae、Ra Chang-Six、Kimura Kazuhiro、Jung Bae Dong
    • 雑誌名

      International Journal of Medical Sciences

      巻: 18 号: 10 ページ: 2176-2186

    • DOI

      10.7150/ijms.56564

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Expression of Grainyhead-like 2 in the Process of Ductal Development of Mouse Mammary Gland2021

    • 著者名/発表者名
      Matsuoka Shinya、Suzuki Hiroyoshi、Kato Chieko、Kamikawa-Tokai Mai、Kamikawa Akihiro、Okamatsu-Ogura Yuko、Kimura Kazuhiro
    • 雑誌名

      Journal of Histochemistry and Cytochemistry

      巻: 69 号: 6 ページ: 373-388

    • DOI

      10.1369/00221554211013715

    • NAID

      120007116479

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effect of Lipopolysaccharide and Muramyl Dipeptide on Apoptosis of Bovine Mammary Gland Lymphocytes2020

    • 著者名/発表者名
      Slama Petr、Kabourkova Eliska、Sladek Zbysek、Zavadilova Terezie、Kratochvilova Lucie、Kharkevich Kristina、Roychoudhury Shubhadeep、Pavlik Ales、Roztocilova Andrea、Uhrincat Michal、Tancin Vladimir、Kimura Kazuhiro、Konecny Roman、Kiku Yoshio、Watanabe Atsushi、Kwak Jong-Young、Zouharova Monika
    • 雑誌名

      Animals

      巻: 10 号: 6 ページ: 990-990

    • DOI

      10.3390/ani10060990

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Characterization of brown adipose tissue thermogenesis in the naked mole-rat (Heterocephalus glaber), a heterothermic mammal2020

    • 著者名/発表者名
      Oiwa Yuki、Oka Kaori、Yasui Hironobu、Higashikawa Kei、Bono Hidemasa、Kawamura Yoshimi、Miyawaki Shingo、Watarai Akiyuki、Kikusui Takefumi、Shimizu Atsushi、Okano Hideyuki、Kuge Yuji、Kimura Kazuhiro、Okamatsu-Ogura Yuko、Miura Kyoko
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 10 号: 1 ページ: 19488-19499

    • DOI

      10.1038/s41598-020-74929-6

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] UCP1-dependent and UCP1-independent metabolic changes induced by acute cold exposure in brown adipose tissue of mice.2020

    • 著者名/発表者名
      Okamatsu-Ogura Y, Kuroda M, Tsutsumi R, Tsubota A, Saito M, Kimura K, Sakaue H.
    • 雑誌名

      Metab Clin Exp

      巻: 113 ページ: 154396-154396

    • DOI

      10.1016/j.metabol.2020.154396

    • NAID

      120007186809

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Role of brown adipose tissue in body temperature control during the early postnatal period in Syrian hamsters and mice2019

    • 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
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス

URL: 

公開日: 2019-04-18   更新日: 2024-01-30  

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