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セレノプロテインPの褐色脂肪細胞における発現制御機構と分化作用の解明

研究課題

研究課題/領域番号 21K08572
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54040:代謝および内分泌学関連
研究機関金沢大学

研究代表者

高山 浩昭  金沢大学, 総合技術部(医), 技術専門職員 (90725227)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
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: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードセレノプロテインP / 褐色脂肪組織 / 還元ストレス / 褐色脂肪細胞 / 適応熱産生 / 酸化ストレス
研究開始時の研究の概要

我々はこれまでに、2型糖尿病の肝臓で発現が上昇する分泌タンパク質としてセレノプロテインP(SeP)を同定し、過剰なSePが糖尿病をさらに増悪させること、またSePが抗酸化能を介して運動療法の効果を阻害することを報告した(Cell Metab. 2010, Nature Med. 2017)。加えて、褐色脂肪組織(BAT)局所で発現するSePが適応熱産生を抑制することを見いだした。そこで本研究では、SePによるBAT熱産生調節システムのさらなる解明を目的として、BAT局所でのSeP発現制御機構およびSePがBAT分化に及ぼす作用を検討する。

研究成果の概要

本研究では褐色脂肪組織局所でのセレノプロテインP(SeP)発現制御機構およびSePがBAT分化に及ぼす作用を検討した。その結果以下のことを明らかにした(1)SeP遺伝子発現は分化誘導後急速に亢進し誘導後2日目にピークに達した後、分化完了時まで高いレベルを維持した(2)SeP欠損褐色脂肪細胞ではUCP1タンパク質発現は有意に低下していた(3)褐色脂肪前駆細胞への抗酸化剤N-アセチルシステイン処置は褐色脂肪細胞への分化を抑制した。本研究課題全体を通して、抗酸化タンパク質SePの欠損も過剰な抗酸化剤投与も両方とも褐色脂肪細胞分化を抑制することを示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

Reactive oxygen species (ROS) はその反応性の高さから様々な生体分子を損傷させる悪玉因子と考えられ、特に加齢、疾病に伴う酸化ストレスを抑制することが健康増進効果をもたらすと信じられてきた。一方で古くから低濃度ROSの生理的意義も指摘されており、過剰な抗酸化剤投与は還元ストレスを引き起こす。本研究の結果は、正常な脂肪細胞分化には、多すぎず少なすぎない”適度”な酸化ストレス負荷が刺激として必要であることを示唆する。今後は、脂肪細胞分化を促進/抑制する酸化ストレスの閾値が何処にあるのか探ることで、より詳細に脂肪細胞分化メカニズムが明らかになることが期待される。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2022 2021 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (1件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Selenoprotein P-mediated reductive stress impairs cold-induced thermogenesis in brown fat2022

    • 著者名/発表者名
      Oo Swe Mar、Oo Hein Ko、Takayama Hiroaki、Ishii Kiyo-aki、Takeshita Yumie、Goto Hisanori、Nakano Yujiro、Kohno Susumu、Takahashi Chiaki、Nakamura Hiroyuki、Saito Yoshiro、Matsushita Mami、Okamatsu-Ogura Yuko、Saito Masayuki、Takamura Toshinari
    • 雑誌名

      Cell Reports

      巻: 38 号: 13 ページ: 110566-110566

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2022.110566

    • 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 / 国際共著
  • [学会発表] Selenoprotein P-mediated reductive stress impairs cold-induced UCP1 activation and thermogenesis in brown fat2021

    • 著者名/発表者名
      Hein Ko Oo,高山 浩昭,Swe Mar Oo,石井 清朗,篁 俊成
    • 学会等名
      第64回日本糖尿病学会年次学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [図書] Medical Science Digest (2月号) Vol. 48, No. 22022

    • 著者名/発表者名
      馬場園哲也、金﨑啓造、守屋達美、清水美保、能登洋、篠原雅巳、伴秀行、山脇健吾、渡辺忍、辻憲二、内藤正吉、菅野恵美、藤田浩樹、柴山大賀、高山浩昭、鳥居(後藤)綾、岡田清孝、光井崇
    • 総ページ数
      62
    • 出版者
      ニューサイエンス社
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [備考] 熱産生を抑えるホルモンを発見 ~抗酸化が逆にストレス!? 還元ストレスを提唱~

    • URL

      https://www.kanazawa-u.ac.jp/rd/103521

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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