| 研究課題/領域番号 |
21K08560
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分54040:代謝および内分泌学関連
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| 研究機関 | 琉球大学 |
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研究代表者 |
岡本 士毅 琉球大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (40342919)
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| 研究分担者 |
益崎 裕章 琉球大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (00291899)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
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: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
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| キーワード | 食嗜好性 / CRH / PKCδ / 総摂取カロリー量 / 肥満 / 報酬 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
肥満は様々な代謝内分泌疾患を引き起こす強力なリスクファクターである。肥満者の多くが動物性脂肪に対する依存的な嗜好性を示し、減量後も脂肪嗜好性が改善せずリバウンドするケースが多い。しかし脂肪の食べ過ぎを抑制する脳内メカニズムの詳細は解明されていない。本研究は視床下部に存在する炭水化物食嗜好性中枢と中脳総摂取カロリー量抑制中枢の両中枢に投射する分界条床核CRHニューロンを脂肪餌摂取時にのみ光遺伝学的手法により時間的遅延なく活性化し脂肪嗜好性と総摂食量を同時に抑制することで、脂肪依存に陥った「肥満脳」から食べ過ぎずに満足する「足るを知る脳」に再構築し、肥満症に対する新規改善法の確立を目指す。
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| 研究実績の概要 |
恐怖や不安制御に関わる分界条床核(BNST)に存在するストレス応答ホルモンであるコルチコトロピン放出ホルモン（CRH）産生ニューロン（BNST-CRHニューロン）に着目し、光遺伝学的手法を用いてマウスが動物性脂肪を摂取するために、高脂肪食餌箱にアクセスした時のみにBNST-CRHニューロンを選択的にかつ時間的な遅延を伴うことなく活性化し、脂肪嗜好性と総摂食量の両方を抑制し、効率よく肥満を軽減出来る可能性を検証している。
これまでにBNST腹側に存在するCRHニューロンを活性化したCRH Creマウスでは、脂肪嗜好性も総摂取カロリー量も抑制が検出されたC57BL/6Jマウスと異なり、脂肪嗜好性は軽減するものの総摂取カロリー量がむしろ増加する個体が多くみられた。そこでBNST背側に存在するPKCδ陽性細胞が総摂取カロリー摂取に関与する中脳縫線核(DRN)へ投射することに着目し（Wang Y. et al. Nat commun 10:2769, 2019)、BNST背側に存在するCRHニューロンの内、PKCδ陽性CRHニューロンのみを活性化することが出来るウィルスベクタープラスミドを構築した。PKCδプロモーター制御下でFlippase発現するアデノ随伴ウィルスベクターをコードするプラスミドの構築に成功した。またLoxPとFRTを含み、Cre recombinaseとFlippaseに挟まれたChR2-YFP配列を持つウィルスベクターはすでに購入済みであり、２種類のAAV作成とCRH CreマウスのBNSTへの感染実験に着手しており、脂肪食食嗜好性と総摂取カロリー量を継続的に測定している。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
4: 遅れている
理由
今年度は体調が優れないことが多く、想定した実験計画を従事することが困難な時期が長く存在したため、研究計画の推進に遅延が生じてしまった。現在は順調に回復し、研究を再開している。
BNSTに存在し総摂取カロリー量を抑制するPKCδ陽性細胞を限定するためPKCδプロモーター制御化にFlippase発現するウィルスベクタープラスミドの構築に成功しており、ウィルス作成にも着手している。またLoxPとFRTを含み、Cre recombinaseとFlippaseに挟まれたChR2-YFP配列を持つウィルスベクター（Addgene)を作成し、CRH CreマウスBSNTへ同時感染及び発現誘導が必要なので、ウィルスタイターの高いAAVを２種類作成しとCreマウスへの感染実験を実施している。
また、琉球大学は令和６年度中に医学部全体の県内別地区への移転が進行中であり、今年度中に移転は完遂する予定である。それに伴い動物実験実施期間が制限されることに加え、実験動物を用いた行動観察実験が新規施設内で同等に実施できる保証がないので、本研究実験の実施とデータ確保を迅速かつ効率よく進め、遅れを解消できるよう努める。
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| 今後の研究の推進方策 |
高脂肪食を摂取した瞬間に動物性脂肪摂取量を抑制する食嗜好性変化と総摂取カロリー量の抑制を同時に誘導し、肥満の解消を目指す可能性の検証に集中する。総摂取カロリー量抑制に関与する可能性が高いBNST背側のPKCδ陽性CRHニューロンを限定活性化するために、PKCδプロモーター制御下Flippase発現ウィルスベクターとLoxPとFRTを含み、Cre recombinaseとFlippaseに挟まれたChR2-YFP配列を持つウィルスベクターをCRH CreマウスBNSTに同時感染させ光プローブを留置し、マウスの摂食行動を継続的に測定する。高脂肪食の餌箱に設置した赤外線センサースイッチに連動し光プローブを通じてPKCδ陽性CRHニューロンを限定的に活性化させ、脂肪嗜好性変化と総摂取カロリー量の変化を検出する。Chr２のほかにArc-Tを含む抑制性ウィルスベクターも既に入手済みなので同神経細胞活性を抑制した際の行動変容も合わせて検討する。刺激細胞の限定発現が可能になれば、その他の測定受験はすでに確定しているので、比較的速やかに結果が得られると予想している。研究実施の遅延を考慮し、申請当時に計画したGABAやグルタミン酸陽性ニューロンなどCRH陽性ニューロン以外の投射ニューロンの関与を検討する研究を中止し、上記計画のみに集中し実施する。
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