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時計遺伝子BMAL1の機能低下による肥満形成のメカニズム

研究課題

研究課題/領域番号 20K07020
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分47030:薬系衛生および生物化学関連
研究機関日本大学

研究代表者

榛葉 繁紀  日本大学, 薬学部, 教授 (20287668)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード体内時計 / 肥満 / Bmal1 / BMAL1 / 脂肪細胞
研究開始時の研究の概要

本研究は、「体内時計制御因子である転写因子BMAL1を脂肪細胞特異的に欠損したマウス」の機能解析を通じて、体内時計システムの破綻による代謝性疾患(主に肥満)発症メカニズムを明らかにする。そしてその知見を基にメタボリックシンドロームの時間薬物治療の分子基盤を提示することを目指す。得られる成果は、脂肪細胞における体内時計システムの役割の解明にとどまらず、脂肪細胞の機能低下に起因した疾病の発症とその時間薬物治療、さらにはメタボリックシンドロームの一次予防を目指した「規則正しい生活の励行」に科学的エビデンスを与えるものである。

研究成果の概要

【目的】概日時計の障害は肥満の原因となる。本研究では、概日時計の中心である時計遺伝子Bmal1を脂肪組織特異的に欠損マウスを用いて概日リズムの機能低下による肥満形成のメカニズムを解析した。【結果】褐色脂肪細胞特異的なBmal1欠損によりマウスは、エネルギー消費の低下と肥満が観察された。さらに脂肪組織特異的にBmal1を欠損したマウスは、インスリン感受性の亢進しており、その結果、脂肪細胞の肥大化が観察された。【結論】以上の結果は、BMAL1の減少、すなわち概日時計の機能低下は、熱産生の低下ならびにインスリン感受性を亢進させることで肥満を誘発することが示された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

脂肪細胞は、従来、単に中性脂肪を蓄積する受け身の細胞として認識されてきたが、肥満遺伝子の産物であるレプチンの発見以来、内分泌細胞として積極的にエネルギー代謝調節に重要な役割を果たすこと、そしてその機能低下により様々な疾病が発症することが明らかにされてきた。したがって、本研究は、単に脂肪細胞機能の調節におけるBMAL1の新たな役割を解明するにとどまらず、脂肪細胞の機能変化に起因した疾病の発症並びにその時間薬物治療の分子基盤、さらにはメタボリックシンドロームの一次予防を目指した「規則正しい生活の励行」に科学的エビデンスを与えるものである。

報告書

(4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
  • 研究成果

    (39件)

すべて 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 5件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 8件) 学会発表 (30件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] アンチ・ドーピングと薬学~ポストオリンピック・パラリンピックに向けたアスリートの視点そして薬剤師の視点2022

    • 著者名/発表者名
      Shimba S, Nakajima R.
    • 雑誌名

      薬学雑誌

      巻: 142 号: 2 ページ: 101-102

    • DOI

      10.1248/yakushi.21-00169-F

    • NAID

      130008149683

    • ISSN
      0031-6903, 1347-5231
    • 年月日
      2022-02-01
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Bmal1 Regulates Prostate Growth via Cell-Cycle Modulation.2022

    • 著者名/発表者名
      Ueda M, Kono J, Sengiku A, Nagumo Y, Mathis BJ, Shimba S, Taketo MM, Kobayashi T, Ogawa O, Negoro H.
    • 雑誌名

      Int J Mol Sci.

      巻: 23 号: 19 ページ: 11272-11272

    • DOI

      10.3390/ijms231911272

    • 関連する報告書
      2022 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] The Lack of Bmal1, a Core Clock Gene, in the Intestine Decreases Glucose Absorption in Mice.2022

    • 著者名/発表者名
      Onuma S, Kinoshita S, Shimba S, Ozono K, Michigami T, Kawai M.
    • 雑誌名

      Endocrinology

      巻: 163 号: 9

    • DOI

      10.1210/endocr/bqac119

    • 関連する報告書
      2022 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] Adiponectin Regulates the Circadian Rhythm of Glucose and lipid metabolism2022

    • 著者名/発表者名
      Wada T, Yamamoto Y, Takasughi Y, Ishii H, Uchiyama T, Saithoh K, Suzuki M, Uchiyama M, Yoshitane H, Fukada Y, Shimba S
    • 雑誌名

      Journal of Endoclinology

      巻: 254 号: 2 ページ: 121-133

    • DOI

      10.1530/joe-22-0006

    • 関連する報告書
      2022 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] Circadian Clock Component BMAL1 in the Paraventricular Nucleus Regulates Glucose Metabolism2021

    • 著者名/発表者名
      Nakata Masanori、Kumari Parmila、Kita Rika、Katsui Nanako、Takeuchi Yuriko、Kawaguchi Tomoki、Yamazaki Toshiya、Zhang Boyang、Shimba Shigeki、Yada Toshihiko
    • 雑誌名

      Nutrients

      巻: 13 号: 12 ページ: 4487-4487

    • DOI

      10.3390/nu13124487

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Distribution of dietary protein intake in daily meals influences skeletal muscle hypertrophy via the muscle clock2021

    • 著者名/発表者名
      Aoyama Shinya、Kim Hyeon-Ki、Hirooka Rina、Tanaka Mizuho、Shimoda Takeru、Chijiki Hanako、Kojima Shuichi、Sasaki Keisuke、Takahashi Kengo、Makino Saneyuki、Takizawa Miku、Takahashi Masaki、Tahara Yu、Shimba Shigeki、Shinohara Kazuyuki、Shibata Shigenobu
    • 雑誌名

      Cell Reports

      巻: 36 号: 1 ページ: 109336-109336

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2021.109336

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Brown adipocyte-specific knockout of Bmal1 causes mild but significant thermogenesis impairment in mice2021

    • 著者名/発表者名
      Hasan Nazmul、Nagata Naoto、Morishige Jun-ichi、Islam Md Tarikul、Jing Zheng、Harada Ken-ichi、Mieda Michihiro、Ono Masanori、Fujiwara Hiroshi、Daikoku Takiko、Fujiwara Tomoko、Maida Yoshiko、Ota Tsuguhito、Shimba Shigeki、Kaneko Shuichi、Fujimura Akio、Ando Hitoshi
    • 雑誌名

      Molecular Metabolism

      巻: 49 ページ: 101202-101202

    • DOI

      10.1016/j.molmet.2021.101202

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Morphological characteristics of interalveolar septum and mandible in BMAL1 gene knockout mice2021

    • 著者名/発表者名
      Koshi R, Matsumoto K, Imanishi Y, Kawato T, Sato S, Shimba S, Arai Y, Honda K.
    • 雑誌名

      Journal of Oral Science

      巻: 63 号: 1 ページ: 83-86

    • DOI

      10.2334/josnusd.20-0403

    • NAID

      130007959226

    • ISSN
      1343-4934, 1880-4926
    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] 末梢時計と生体機能2020

    • 著者名/発表者名
      榛葉繁紀
    • 雑誌名

      日本臨床

      巻: 78 ページ: 129-134

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] マウス成獣期において時計遺伝子BMAL1は水代謝を制御する2023

    • 著者名/発表者名
      北浦慧、石井宏剛、高杉幸子、和田平、榛葉繁紀
    • 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] 脂肪細胞において時計遺伝子BMAL1はFGF21を介して全身のインスリン感受性を制御する2023

    • 著者名/発表者名
      石井宏剛、北浦慧、高杉幸子、和田平、榛葉繁紀
    • 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] シフトワークは胆汁脂質成分バランスの破綻をもたらす2023

    • 著者名/発表者名
      和田 平、中嶋 孝久、齋藤 賢宏、高杉幸子、榛葉 繁紀
    • 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] マクロファージにおけるAh receptor (AhR)の欠損は肥満を促進する2023

    • 著者名/発表者名
      児嶋朝香、鈴木彰悟、高杉幸子、石井宏剛、和田 平、榛葉 繁紀
    • 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] 脂肪細胞における時計遺伝子Bmal1はFGF21の発現調節を介して全身のインスリン感受性を制御する2023

    • 著者名/発表者名
      石井宏剛、北浦慧、高杉幸子、和田平、榛葉繁紀
    • 学会等名
      第26回アディポサイエンスシンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 時計遺伝子Bmal1欠損は高脂肪食負荷による大腸がん発症リスクを増加する2023

    • 著者名/発表者名
      鈴木捺也、廣田幸奈、和田平、高橋真美、戸塚ゆ加里、榛葉繁紀
    • 学会等名
      第26回アディポサイエンスシンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Regulation of energy metabolism by the molecular circadian clock2022

    • 著者名/発表者名
      榛葉繁紀
    • 学会等名
      International Convention of The Pharmaceutical Society of Korea
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] マウス成獣期において時計遺伝子BMAL1は水代謝を制御する2022

    • 著者名/発表者名
      北浦慧、石井宏剛、高杉幸子、和田平、榛葉繁紀
    • 学会等名
      第45回分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Aryl hydrocarbon receptorによるアルコール性脂肪性肝炎(NASH)の肝線維化制御機構の解明2022

    • 著者名/発表者名
      和田平、 坂井晶紀、 宮内俊行、 田辺真夕、 石井宏剛 、 高杉幸子、 榛葉 繁紀
    • 学会等名
      第45回分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 時計遺伝子BMAL1による脂肪細胞ベージュ化の制御2022

    • 著者名/発表者名
      石井宏剛、北浦慧、高杉幸子、和田平、榛葉繁紀
    • 学会等名
      第45回分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 時計遺伝子BMAL1による脂肪細胞ベージュ化の制御2022

    • 著者名/発表者名
      石井宏剛、北浦慧、高杉幸子、和田平、榛葉繁紀
    • 学会等名
      第66回日本薬学会関東支部大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] マクロファージにおけるAh receptor (AhR)の欠損は肥満を増長する2022

    • 著者名/発表者名
      鈴木彰悟、児嶋朝香、和田平、榛葉繁紀
    • 学会等名
      第66回日本薬学会関東支部大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] AhR によるNASH の肝線維化制御機構の解明と分子標的治療への応用2022

    • 著者名/発表者名
      宮内俊幸、坂井晶紀、田辺真夕、和田平、榛葉繁紀
    • 学会等名
      第66回日本薬学会関東支部大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 時計遺伝子Bmal1欠損による大腸がん発症リスクの増加2022

    • 著者名/発表者名
      鈴木捺也、和田平、高橋真美、戸塚ゆ加里、榛葉繁紀
    • 学会等名
      第66回日本薬学会関東支部大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 時計遺伝子Bmal1による脂肪細胞アドレナリンβ1受容体の発現制御2022

    • 著者名/発表者名
      小嶋海斗、石井宏剛、和田平、榛葉繁紀
    • 学会等名
      第66回日本薬学会関東支部大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Aryl hydrocarbon receptor(AhR)によるコレステロール・胆汁酸代謝制御2022

    • 著者名/発表者名
      大河内隆史、和田平、榛葉繁紀
    • 学会等名
      第66回日本薬学会関東支部大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] BMAL1による脂肪細胞ベージュ化の制御2022

    • 著者名/発表者名
      石井宏剛、北浦慧、高杉幸子、和田平、榛葉繁紀
    • 学会等名
      第21回次世代を担う若手のためのファーマバイオフォーラム
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] BMAL1による脂肪細胞ベージュ化の制御2022

    • 著者名/発表者名
      石井宏剛、北浦慧、高杉幸子、和田平、榛葉繁紀
    • 学会等名
      フォーラム2022 衛生薬学・環境トキシコロジー
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 時計遺伝子BMAL1による脂肪細胞のインスリン感受性制御とその生理的意義2022

    • 著者名/発表者名
      榛葉繁紀、石井宏剛、北浦慧、高杉幸子、和田平
    • 学会等名
      第42回日本肥満学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Aryl hydrocarbon receptorによる非アルコール性脂肪性肝炎(NASH)の肝線維化制御機構の解明2022

    • 著者名/発表者名
      和田平、坂井晶紀、田辺真夕、石井宏剛、高杉幸子、榛葉繁紀
    • 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] Aryl hydrocarbon receptorによる非アルコール性脂肪性肝炎(NASH)の肝線維化制御機構の解明2021

    • 著者名/発表者名
      坂井晶紀、和田平、田辺真夕、高杉幸子、榛葉繁紀
    • 学会等名
      フォーラム2021衛生薬学・環境トキシコロジー
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] NASH発症に伴う肝繊維化の概日リズム2021

    • 著者名/発表者名
      和田平、田辺真夕、石井宏剛、高杉幸子、榛葉繁紀
    • 学会等名
      第44回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] NASH発症に伴う肝繊維化の概日リズム2021

    • 著者名/発表者名
      和田平、田辺真夕、石井宏剛、高杉幸子、榛葉繁紀
    • 学会等名
      第25回アディポサイエンスシンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 時計遺伝子BMAL1による脂肪細胞の機能調節2021

    • 著者名/発表者名
      石井宏剛,保科英樹,和田平,榛葉繁紀
    • 学会等名
      第41回日本肥満学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 時計遺伝子BMAL1による脂肪細胞の機能調節2021

    • 著者名/発表者名
      石井宏剛,保科英樹,高杉幸子,和田平,榛葉繁紀
    • 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] アディポネクチンによるエネルギー代謝の概日リズム制御2021

    • 著者名/発表者名
      和田平, 山本普子, 石井宏剛, 高杉幸子, 斎藤かおり, 鈴木正泰, 内山武人, 榛葉繁紀
    • 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] 脂肪組織における時計遺伝子Bmal1は精巣とのクロストークを通じてテストステロン合成ならびに前立腺重量を制御する2020

    • 著者名/発表者名
      榛葉繁紀,和田平,酢田 萌,石渡彩華,柴田恵里
    • 学会等名
      第94回日本内分泌学会学術総会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 筋萎縮性側索硬化症モデルマウスにおけるsiRNA/細胞膜透過ペプチド修飾高分子ミセル複合体の経鼻投与後の脊髄内分布ならびに標的mRNAノックダウン効果2020

    • 著者名/発表者名
      浅山 涼,金沢 貴憲,吉野 正洋,藏野 匠,鶴田 こむぎ,山口 真侑,鈴木 直人,和田 平,小菅 康弘,榛葉 繁紀,鈴木 豊史
    • 学会等名
      日本薬剤学会第35年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Ah(ダイオキシン)レセプターは脂肪組織における肥満依存性の炎症誘発を介して糖尿病発症に関与する2020

    • 著者名/発表者名
      和田平,笠倉由貴,松原惇,山田彩加,石井宏剛,高杉幸子,榛葉繁紀
    • 学会等名
      フォーラム2020衛生薬学・環境トキシコロジー
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 時計遺伝子Bmal1によるベージュ脂肪細胞の誘導とその意義2020

    • 著者名/発表者名
      石井宏剛,和田平,榛葉繁紀
    • 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

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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