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肥満の病態形成におけるBDNFの関与;脂肪組織内BDNFシグナル仮説の検証

研究課題

研究課題/領域番号 19K22817
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分59:スポーツ科学、体育、健康科学およびその関連分野
研究機関高崎健康福祉大学

研究代表者

福地 守  高崎健康福祉大学, 薬学部, 教授 (40432108)

研究期間 (年度) 2019-06-28 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2021年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2020年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2019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BDNF / 肥満モデルマウス / 皮下脂肪 / 内臓脂肪 / マクロファージ / 白色脂肪組織 / 脂肪組織 / 肥満 / 発光イメージング
研究開始時の研究の概要

ノックアウトマウスなどを用いた研究より、記憶や学習などの高次脳機能の発現に必須の分子であるBDNFは、肥満と関連することが指摘されている。これは、BDNFの摂食中枢、すなわち中枢神経系を介した作用によることが指摘されている。一方、研究代表者は最近、高脂肪食により作成した肥満モデルマウスの脂肪組織においてBDNFが体重増加と相関して高発現することを見出した。そこで本研究では、脂肪組織に高発現したBDNFが、病的な肥満の形成に関与するのではないか、という新たな仮説を立て、この仮説の検証を行うことで、将来的に、肥満の新たな治療戦略を構築する。

研究成果の概要

BDNFは、記憶学習などの高次脳機能発現に必須の分子である。一方で研究代表者は、BDNFが脂肪組織にも発現しており、体重増加に伴って脂肪組織におけるBDNF発現も増加することを偶然発見した。そこで本研究では、高脂肪食給餌肥満モデルマウスを用いて、脂肪組織に高発現するBDNFに着目して解析を行った。その結果、BDNFは、高脂肪食給餌後、早い段階から皮下脂肪および内臓脂肪において発現が増加し、この発現増加にはマクロファージが関わる可能性を新たに発見した。各種遺伝子発現変化とBDNF発現誘導を照らし合わせた結果、皮下脂肪ではBDNFは善玉的に、内臓脂肪では逆に悪玉的に作用する可能性が予想された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

BDNFは、高次脳機能発現に根幹的に重要な分子であり、うつ病やアルツハイマー病などの脳神経系の疾患のバイオマーカー、さらには創薬ターゲットとなることが期待されている。しかし本研究は、BDNFが末梢の組織である脂肪組織に発現しており、肥満の病態形成に関与する可能性に着目した萌芽的なものである。さらに、本研究の結果により、BDNFが皮下脂肪と内臓脂肪で異なる役割を果たす可能性が予想された。これは、肥満の病態形成や進行の分子機構の理解、さらには病的な肥満状態の改善法の開発研究において、新たな知見をもたらすことが期待される。

報告書

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

    (11件)

すべて 2023 2022 2021 2020 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (7件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Bioluminescence imaging using D-luciferin and its analogs for visualizing Bdnf expression in living mice; different patterns of bioluminescence signals using distinct luciferase substrates2022

    • 著者名/発表者名
      Fukuchi Mamoru、Mitazaki Satoru、Saito-Moriya Ryohei、Kitada Nobuo、Maki Shojiro A、Izumi Hironori、Mori Hisashi
    • 雑誌名

      The Journal of Biochemistry

      巻: 172 号: 5 ページ: 321-327

    • DOI

      10.1093/jb/mvac070

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Visualization of activity-regulated BDNF expression in the living mouse brain using non-invasive near-infrared bioluminescence imaging2020

    • 著者名/発表者名
      Fukuchi Mamoru、Saito Ryohei、Maki Shojiro、Hagiwara Nami、Nakajima Yumena、Mitazaki Satoru、Izumi Hironori、Mori Hisashi
    • 雑誌名

      Molecular Brain

      巻: 13 号: 1 ページ: 122-122

    • DOI

      10.1186/s13041-020-00665-7

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 高脂肪食給後のマウス白色脂肪組織におけるBDNF発現誘導;内臓脂肪および皮下脂肪においてBDNFが異なる役割を果たす可能性2023

    • 著者名/発表者名
      坂田くるみ、小林武寛、横倉早紀、三反崎聖、福地守
    • 学会等名
      日本薬学会第143年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Bdnf-Luciferaseトランスジェニックマウスを用いたin vivo発光イメージングにおけるD-ルシフェリンおよびその類似化合物の比較2022

    • 著者名/発表者名
      福地守、三反崎聖、森屋亮平、北田昇雄、牧昌次郎、和泉宏謙、森寿
    • 学会等名
      NEURO2022 第45回日本神経科学大会 第65回日本神経化学会大会 第32回日本神経回路学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 卵巣摘出マウスにおけるBDNF発現の減少と自発運動量の変化の検討2022

    • 著者名/発表者名
      三反崎聖,若林千央,福地守
    • 学会等名
      日本薬学会第142年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 脂肪食給餌肥満モデルマウスの白色脂肪組織におけるBDNF遺伝子発現誘導2022

    • 著者名/発表者名
      坂田くるみ,小林武寛,三反崎聖,福地守
    • 学会等名
      日本薬学会第142年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 卵巣摘出マウス卵巣周囲白色脂肪組織に着目したBDNFと肥満の関わり2021

    • 著者名/発表者名
      三反崎聖, 阿部すみ子, 福地守
    • 学会等名
      日本薬学会第141年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 卵巣摘出モデルにおける自発運動量低下とBDNFの変化2020

    • 著者名/発表者名
      三反崎聖, 福地守, 阿部すみ子
    • 学会等名
      第64回日本薬学会関東支部大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 脂肪組織におけるBDNF遺伝子発現は肥満により増加する2020

    • 著者名/発表者名
      横倉 早紀, 三反崎 聖, 福地 守
    • 学会等名
      日本薬学会第140年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [備考] 高崎健康福祉大学薬学部分子神経科学研究室(福地研)Facebookページ

    • URL

      https://www.facebook.com/UHWMolNeurosci/

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [備考] 高崎健康福祉大学薬学部分子神経科学研究室(福地研)

    • URL

      https://www.facebook.com/pg/UHWMolNeurosci/

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書 2020 実施状況報告書 2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-07-04   更新日: 2024-01-30  

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