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平滑筋様細胞から誘導される新規なヒトベージュ細胞モデルの確立

研究課題

研究課題/領域番号 21K12669
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90110:生体医工学関連
研究機関京都府立医科大学

研究代表者

武田 行正  京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (40735552)

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
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード褐色脂肪細胞 / 肥満 / 生活習慣病 / ダイレクトリプログラミング / 再生医療 / 低分子化合物 / 糖尿病
研究開始時の研究の概要

ヒト成人では、褐色脂肪細胞が脂質や糖を活発に消費し熱を産生することにより、肥満や糖尿病の予防に重要な役割を果たしている。しかし、脂肪組織に散在する褐色脂肪細胞を単離し、体外でその状態を維持することは困難であるため、特にヒトにおける褐色脂肪細胞の発生メカニズムやその誘導因子については不明な点が多い。本研究では、最近マウスで判明した平滑筋様の遺伝子発現を持つ細胞集団から、より生体内に近い機能的な褐色脂肪細胞が誘導されることを明らかとし、これを新規なヒト細胞モデルとして、体内で褐色脂肪細胞を誘導する因子や低分子化合物を新たに評価・同定することを目的とする。

研究成果の概要

ヒト成人では、褐色化(Browning)と呼ばれる現象を介して脂肪組織内で誘導されるベージュ細胞が、脂肪や糖を活発に消費し熱を産生することにより、肥満や生活習慣病の予防に重要な役割を果たしている。本研究では、初代皮膚線維芽細胞から誘導されるヒト褐色脂肪細胞モデルciBAを用いて、その誘導メカニズムの解析から、生体内に類似の褐色脂肪細胞が誘導されることを検証した。そしてciBAを用いて、低分子化合物や食品成分を新たに評価することで、体内で褐色化を促進する可能性のある新規な因子を複数発見し、これらの褐色化における効果と作用機序について詳細に解析を行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究から、ヒト皮膚線維芽細胞から誘導される褐色脂肪細胞ciBAが、生体内に類似の前駆細胞から誘導されることが示唆され、誘導メカニズムの一端が明らかとなったことで、より信頼性の高い細胞モデルとなった。そして、このciBAを用いて代表的な食品成分や種々の低分子化合物を新たに評価したことで、褐色化を促進する可能性のある新規な化合物を複数発見し、その効果と作用機序について学術論文として報告した。これらの研究成果を通して、普段の食事やサプリメントから、体内の褐色脂肪細胞を増加させることによる、長期的かつ健康的な肥満および生活習慣病の予防へつなが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

    (20件)

すべて 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (11件) (うち招待講演 4件) 図書 (6件)

  • [雑誌論文] Mitochondrial energy metabolism in the regulation of brown fats and human metabolic diseases.2023

    • 著者名/発表者名
      Takeda Y., Harada Y., Yoshikawa T., and Dai P
    • 雑誌名

      Int. J. Mol. Sci.

      巻: 24 号: 2 ページ: 1352-1352

    • DOI

      10.3390/ijms24021352

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Chronic Fatty Acid Depletion Induces Uncoupling Protein 1 (UCP1) Expression to Coordinate Mitochondrial Inducible Proton Leak in a Human-Brown-Adipocyte Model.2022

    • 著者名/発表者名
      Takeda Y. and Dai P
    • 雑誌名

      Cells

      巻: 11 号: 13 ページ: 2038-2038

    • DOI

      10.3390/cells11132038

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Capsaicin directly promotes adipocyte browning in the chemical compound-induced brown adipocytes converted from human dermal fibroblasts.2022

    • 著者名/発表者名
      Takeda Yukimasa, Dai Ping
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 12 号: 1 ページ: 6612-6612

    • DOI

      10.1038/s41598-022-10644-8

    • 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
  • [学会発表] 概日リズムと糖・脂肪代謝、褐色脂肪細胞と食品成分2023

    • 著者名/発表者名
      武田行正
    • 学会等名
      福井県立大学生物資源学科特別講演(福井)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 一般講演「幹細胞応用」O-11-5 ヒトベージュ細胞モデルを用いた褐色化因子の同定2023

    • 著者名/発表者名
      武田行正
    • 学会等名
      第22回日本再生医療学会総会(京都)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 肥満による脱共役タンパク質UCP1の発現フィードバック制御2023

    • 著者名/発表者名
      武田行正
    • 学会等名
      第44回日本肥満学会(仙台)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 公募シンポジウム:1PS-15「肥満を反映した遊離脂肪酸によるヒト褐色脂肪細胞の恒常的熱産生機構の解明」2023

    • 著者名/発表者名
      武田行正
    • 学会等名
      第46回日本分子生物学会年会(神戸)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ヒトベージュ細胞モデルを用いた褐色化因子の同定2022

    • 著者名/発表者名
      武田行正
    • 学会等名
      第22回日本再生医療学会総会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 概日リズムと糖・脂肪代謝、褐色脂肪細胞と食品成分2022

    • 著者名/発表者名
      武田行正
    • 学会等名
      福井県立大学生物資源学科セミナー
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] カプサイシンによるヒト褐色脂肪細胞モデルの褐色化2022

    • 著者名/発表者名
      武田行正
    • 学会等名
      第43回日本肥満学会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] ワークショップ:1AW-08-2 Capsaicinによる褐色化効果の解明2022

    • 著者名/発表者名
      武田行正
    • 学会等名
      第45回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 新規ヒトベージュ細胞モデルによる褐色化因子の同定2022

    • 著者名/発表者名
      武田行正
    • 学会等名
      第33回小野医学研究財団研究成果発表会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 無血清培地を用いた低分子化合物誘導性褐色脂肪細胞ciBAの誘導とそのキャラクタリゼーション2022

    • 著者名/発表者名
      武田行正
    • 学会等名
      第21回日本再生医療学会総会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 非遺伝子導入型細胞運命変換によるヒト線維芽細胞から機能的な褐色脂肪細胞の誘導2021

    • 著者名/発表者名
      武田行正
    • 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
  • [図書] 「Precision Medicine」2023年1月号6巻 研究者の最新動向「ヒト褐色脂肪細胞を用いた褐色化機構の解明」2023

    • 著者名/発表者名
      武田行正、戴平
    • 総ページ数
      86
    • 出版者
      株式会社北隆館
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [図書] 「Medical Science Digest」2023年10月号49巻 最先端医療の今「ヒト褐色脂肪細胞モデルを用いたUCP1の発現制御機構の解明」2023

    • 著者名/発表者名
      武田行正、戴平
    • 総ページ数
      56
    • 出版者
      株式会社ニューサイエンス社
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [図書] Precision Medicine 研究者の最新動向「ヒト褐色脂肪細胞を用いた褐色化機構の解明」2023

    • 著者名/発表者名
      武田行正、戴平
    • 総ページ数
      86
    • 出版者
      株式会社北隆館
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [図書] Bio Clinica BIOLOGY TOPICS 「ヒト皮膚線維芽細胞から誘導される褐色脂肪細胞とその応用」2022

    • 著者名/発表者名
      武田行正、戴平
    • 総ページ数
      92
    • 出版者
      株式会社北隆館
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [図書] Medical Science Digest 最先端医療の今「低分子化合物によるヒト褐色脂肪細胞のダイレクトリプログラミング」2021

    • 著者名/発表者名
      武田行正、戴平
    • 総ページ数
      2
    • 出版者
      株式会社ニューサイエンス社
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [図書] Precision Medicine 研究者の最新動向「ヒト褐色脂肪細胞のケミカルダイレクトリプログラミング」2021

    • 著者名/発表者名
      武田行正、戴平
    • 総ページ数
      3
    • 出版者
      株式会社北隆館
    • 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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