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肥満状態の脂肪組織機能破綻におけるコレステロール生合成経路の意義の解明

研究課題

研究課題/領域番号 23K23554
補助金の研究課題番号 22H02287 (2022-2023)
研究種目

基盤研究(B)

配分区分基金 (2024)
補助金 (2022-2023)
応募区分一般
審査区分 小区分38050:食品科学関連
研究機関京都大学

研究代表者

後藤 剛  京都大学, 農学研究科, 准教授 (10550311)

研究分担者 高橋 春弥  京都大学, 農学研究科, 助教 (30750369)
研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2024年度)
配分額 *注記
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2024年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
2023年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
2022年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)
キーワード肥満 / コレステロール / 脂肪組織 / 脂肪細胞
研究開始時の研究の概要

肥満状態の脂肪組織ではコレステロールバランスの破綻が生じるとの報告があるものの、その詳細な関連性は未解明である。本研究は肥満状態の脂肪組織で認められるコレステロール代謝変化と肥満に伴う脂肪組織機能破綻の関連性について明らかにするとともに、栄養・薬理的介入の有用性を検証することを目的とし、主に以下の検討を行っている。
1)脂肪組織特異的HMGCRヘテロ欠損マウスの表現型解析
2)外因性因子によるコレステロール生合成制御を介した脂肪組織機能調節の検討

研究実績の概要

本研究課題では、肥満状態の脂肪組織で認められるコレステロール代謝変化と肥満に伴う脂肪組織機能破綻の関連性について、申請者らが独自に作成・保有する遺伝子改変動物を用いて明らかにするとともに、栄養・薬理的介入の有用性を検証することを目的としている。当年度の研究実績の概要は以下のとおりである。
1)脂肪組織特異的HMGCRヘテロ欠損マウスの表現型解析
本試験項目では、脂肪組織特異的HMGCRヘテロ欠損マウスの表現型解析を行うことで、肥満病態における脂肪細胞コレステロール生合成経路の役割の検討を行った。当年度は、脂肪組織特異的HMGCRヘテロ欠損マウスにおいて、高脂肪食負荷条件下で肥満誘導性の糖質代謝異常が軽減されうることを見出した。脂肪組織特異的HMGCRヘテロ欠損マウスでは、血中のコレステロールレベルには変化が認められなかったが、高脂肪食下で糖質代謝に変化が認められたため、脂肪細胞におけるコレステロール産生低下に起因した血中コレステロールレベル変化と独立した要因の存在が示唆された。
2)外因性因子によるコレステロール生合成制御を介した脂肪組織機能調節の検討
本試験項目では、機能性食品や医薬品面への応用の可能性を検討するため、脂肪細胞コレステロール生合成調節能を有する外因性因子が肥満症に与える影響を検討している。当年度は、肥満モデルマウスに対してHMGCR阻害剤であるスタチン系高コレステロール血症改善剤の投与効果を経時的に検討した。その結果、スタチン系高コレステロール血症改善剤の投与は体重変化や脂肪組織重量変化には影響を及ぼさないものの、糖質代謝に変化を来すことおよびその効果は投与期間に応じて変化する可能性を見出した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

当年度は、確立した脂肪細胞特異的HMGCRヘテロ欠損マウス(Het KOマウス)の解析を行い、通常食条件下では対照マウスとの変化が認められなかったが、高脂肪食負荷条件下でHet KOマウスにおいて、肥満誘導性の糖質代謝異常が軽減されうることを見出した。また、HMGCR阻害剤であるスタチン系高コレステロール血症改善剤を用いた薬理実験においても、スタチン投与が体重変化や脂肪組織重量変化には影響を及ぼさないものの、糖質代謝に変化を来すことを見出し、薬理的制御の可能性を見出すことが出来た。HMGCRはコレステロール生合成経路における律速酵素であり、上記のHet KOマウス実験およびスタチン投与実験の観察結果は、脂肪細胞のコレステロール生合成経路が高脂肪食条件下での糖質代謝制御に重要な役割を担うことを示唆していることから、おおむね順調に進展しているものと判断した。

今後の研究の推進方策

1)脂肪組織特異的HMGCRヘテロ欠損マウスの表現型解析
本試験項目では、当年度の検討において見出された、肥満誘導条件下におけるHet KOマウスの糖質代謝異常軽減効果について、脂肪組織を中心に検討することにより、脂肪細胞におけるHmgcr遺伝子の役割について明らかにする。
2)外因性因子によるコレステロール生合成制御を介した脂肪組織機能調節の検討
本試験項目では、当年度の検討において、肥満モデルマウスに対するスタチン系高コレステロール血症改善剤投与時の糖質代謝変化の作用機構について、脂肪組織機能に対する影響を中心に評価する予定である。

報告書

(2件)
  • 2023 実績報告書
  • 2022 実績報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2023 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 2件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] University of Ulsan(韓国)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] Combined treatment with teneligliptin and canagliflozin additively suppresses high-fat diet-induced body weight gain in mice with modulation of lipid metabolism-related gene expression2023

    • 著者名/発表者名
      Kawarasaki Satoko、Sawazaki Honami、Iijima Hiroaki、Takahashi Haruya、Nomura Wataru、Inoue Kazuo、Kawada Teruo、Goto Tsuyoshi
    • 雑誌名

      European Journal of Pharmacology

      巻: 947 ページ: 175682-175682

    • DOI

      10.1016/j.ejphar.2023.175682

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 8-Prenyl daidzein and 8-prenyl genistein from germinated soybean modulate inflammatory response in activated macrophages2023

    • 著者名/発表者名
      Jheng Huei-Fen、Takase Miho、Kawarasaki Satoko、Ni Zheng、Mohri Shinsuke、Hayashi Kanako、Izumi Atsushi、Sasaki Kuni、Shinyama Yu、Kwon Jungin、Ng Su-Ping、Takahashi Haruya、Nomura Wataru、Yu Rina、Ochiai Koji、Inoue Kazuo、Kawada Teruo、Goto Tsuyoshi
    • 雑誌名

      Bioscience, Biotechnology, and Biochemistry

      巻: in press 号: 7 ページ: 747-757

    • DOI

      10.1093/bbb/zbad041

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Mevalonate biosynthesis pathway regulates the development and survival of brown adipocytes2023

    • 著者名/発表者名
      Kwon Jungin、Yeh Yu-Sheng、Kawarasaki Satoko、Minamino Hiroto、Fujita Yoshihito、Okamatsu-Ogura Yuko、Takahashi Haruya、Nomura Wataru、Matsumura Shigenobu、Yu Rina、Kimura Kazuhiro、Saito Masayuki、Inagaki Nobuya、Inoue Kazuo、Kawada Teruo、Goto Tsuyoshi
    • 雑誌名

      iScience

      巻: 26 号: 3 ページ: 106161-106161

    • DOI

      10.1016/j.isci.2023.106161

    • 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
  • [学会発表] TG Metabolism in Adipocytes2023

    • 著者名/発表者名
      Tsuyoshi Goto
    • 学会等名
      International Symposium on Triglyceride/Neutral Lipid and Rare Diseases
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 栄養素代謝経路および食品成分による脂肪組織機能制御機構の解析2023

    • 著者名/発表者名
      後藤剛
    • 学会等名
      第2回 日本医学会連合リトリート
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [備考] 京都大学 大学院農学研究科 食品生物科学専攻 食品分子機能学分野 HP

    • URL

      http://www.foodfunc.kais.kyoto-u.ac.jp/index.html

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2022 実績報告書

URL: 

公開日: 2022-04-19   更新日: 2024-12-25  

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