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2013 年度 実績報告書

摂食・エネルギー代謝調節に関わる摂食調節ペプチドの機能形態学的解析

計画研究

研究領域食欲と脂肪蓄積の制御と破綻の分子基盤の解明
研究課題/領域番号 22126004
研究機関昭和大学

研究代表者

塩田 清二  昭和大学, 医学部, 教授 (80102375)

研究分担者 影山 晴秋  桐生大学, 医療保健学部, 准教授 (00433839)
太田 英司  昭和大学, 歯学部, ポスドク (10644263)
竹ノ谷 文子  星薬科大学, 薬学部, 准教授 (30234412)
平子 哲史  昭和大学, 医学部, ポスドク (90644261)
研究期間 (年度) 2010-06-23 – 2015-03-31
キーワード摂食調節 / エネルギー代謝 / 機能形態学的解析 / 神経ネットワーク / 遺伝子工学的手法
研究概要

食欲や脂肪蓄積の制御を明らかにするためには、脳内の摂食およびエネルギー代謝調節を統御するニューロンネットワークの神経解剖学的な解析が必須である。さらに脳と末梢臓器間の神経ネットワークを解明することにより、末梢臓器の生理機能の制御の分子基盤の解明につながると考えられる。そこで摂食・エネルギー代謝に関与するリガンド産生細胞の分布・局在、求心路や遠心路を同定することによって、脳内のみならず脳-末梢臓器間のネットワークを解明することを目的としている。そこで昨年に引き続き本年度もガラニン様ペプチド(GALP)に注目した。GALPは摂食調節とエネルギー代謝にかかわるペプチドである。タモキシフェン誘導型Cre-loxPシステムを利用した時・空間的にβガラクトシダーゼを発現する遺伝子改変動物をもちいてGALP産生ニューロンの分布局在を同定した。これまでラットにおいてGALPニューロンは視床下部弓状核に局在していることが報告されているが、今回我々のマウスを用いた抗EGFP抗体による蛍光染色および特異的GALP抗体を用いた観察結果でも、視床下部弓状核にGALP陽性細胞が認められた。さらに、GALPの生理学的検討として、摂食量の減少及び体重減少が報告されているが、その作用機序の一つとして脳内で作用したGALPが交感神経系を介して肝臓及び脂肪組織での脂質代謝亢進作用を明らかにした。さらに、絶食時のエネルギー代謝調節機構として、肝臓がグリコーゲンの減少を感知し迷走心経を介して脳へシグナルを送り、脳からは交感神経を介したシグナルを経て脂肪組織での脂肪分解が亢進するという肝臓-脳-脂肪組織のクロストークによる神経性の調節機構の存在を明らかにした(Nat. Commun. 2013;4:2930)。

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

昨年度はGALP、 NPWの特異的抗体を用いて光顕レベルあるいは電顕レベルでGALP、NPWなどを含むニューロンの形態解析を行った。また、GALPにおいてはGALP特異的抗体と遺伝子改変マウスを用いてGALP発現の局在を明らかにした。加えて、GALPの生理作用として、すでに抗肥満作用が報告されているが、その作用機序の一つとして交感神経系を介した末梢組織、特に肝臓及び脂肪組織での脂質代謝を改善させる事を明らかにした。さらに、肝臓-脳-脂肪組織のクロストークによる神経性のエネルギー代謝調節機構の存在を明らかにした。本年度の目標としては、タモキシフェン誘導型Cre-loxPシステムを利用したGALPニューロンの求心路の同定およびGALPの神経調節を生理的に解明し、さらにはGLAP受容体の同定を考えている。

今後の研究の推進方策

1)GALP神経ネットワーク解析:これまでに作製したTgマウスでGALPニューロンの求心性神経支配ニューロンの起始部位を同定する。2)GALPの代謝調節能の解析:GALPが肥満に対してどのような影響を及ぼすのか明らかにするため、食餌誘発性肥満マウスを作成し、GALP脳室内反復投与を行い糖・脂質代謝に与える影響を検討する。さらに、GALPが交換神経系を活性化する経路を明らかにする。その可能性に一つにPOMCニューロンに着目して検討する。具体的には、GALPニューロンとα-MSHニューロンは一部共存していることから、GALPがPOMCニューロンを介して交感神経を活性化している可能性を考え検討を行う。3)細胞内シグナル変動の時・空間動態解析法の開発:セルキーシステムを用いGALP刺激時の細胞内シグナル変動の解析を行うとともに、GALP受容体の同定を試みる。GALPとの神経相関が明らかになっているものの、その詳細な調節関係が明らかではないPOMC及びNPYニューロンに着目し、それらのペプチドを発現する視床下部不死化細胞を用い、GALP添加後のインピーダンスの変化を測定する。また、これらの細胞に反応があった場合、その細胞に発現するオーファンGPCRをマイクロアレイによって網羅的に解析することで、GALP受容体の同定を試みる。

  • 研究成果

    (22件)

すべて 2014 2013

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (17件)

  • [雑誌論文] 視床下部弓状核、腹内側核の摂食調節ニューロンの機能形態2013

    • 著者名/発表者名
      塩田清二・竹ノ谷文子・影山晴秋
    • 雑誌名

      肥満研究

      巻: 19 ページ: 29-38

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of a new method of intranasal injection of GALP regarding clinical application to obese people.2013

    • 著者名/発表者名
      Takenoya F, Hirako S, Kageyama H, Nonaka N, Shioda S
    • 雑誌名

      Drug Delivery System

      巻: 28(4) ページ: 300-309

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Interactive effect of galanin-like peptide (GALP) and spontaneous exercise on energy metabolism.2013

    • 著者名/発表者名
      Ito K, Kageyama H, Hirako S, Wang L, Takenoya F, Ogawa T, Shioda S
    • 雑誌名

      Peptides

      巻: 49 ページ: 109-116

    • DOI

      10.1016/j.peptides.2013.09.003

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Galanin-like peptide (GALP) facilitates thermogenesis via synthesis of prostaglandin E2 by astrocytes in the periventricular zone of the third ventricle.2013

    • 著者名/発表者名
      Kageyama H, Endo K, Osaka T, Watanabe J, Wang LH, Ito K, Suzuki M, Sakagami J, Takenoya F, Shioda S
    • 雑誌名

      J Mol Neurosci.

      巻: 50(3) ページ: 443-452

    • DOI

      10.1007/s12031-013-9952-4.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Glycogen shortage during fasting triggers liver-brain-adipose neurocircuitry to facilitate fat utilization.2013

    • 著者名/発表者名
      Izumida Y, Yahagi N, Takeuchi Y, Nishi M, Shikama A, Takarada A, Masuda Y, Kubota M, Matsuzaka T, Nakagawa Y, Iizuka Y, Itaka K, Kataoka K, Shioda S, Niijima A, Yamada T, Katagiri H, Nagai R, Yamada N, Kadowaki T, Shimano H
    • 雑誌名

      Nat Commun.

      巻: 4 ページ: 2316-2316

    • DOI

      10.1038/ncomms3316.

    • 査読あり
  • [学会発表] 星状膠細胞産生プロスタグランジンE2を介したガラニン様ペプチドの熱産生経路2014

    • 著者名/発表者名
      影山晴秋・大坂寿雅・渡邊 潤・竹ノ谷文子・平子哲史・太田英司・井上修二・塩田清二
    • 学会等名
      第119回日本解剖学会総会・全国学術集会
    • 発表場所
      自治医科大学キャンパス
    • 年月日
      20140327-20140329
  • [学会発表] 神経ペプチドWによる室傍核CRHニューロンを介した摂食抑制機構について2014

    • 著者名/発表者名
      竹ノ谷文子・平子哲史・太田英司・和田亘弘・影山晴秋・塩田清二:
    • 学会等名
      第119回日本解剖学会総会・全国学術集会
    • 発表場所
      自治医科大学キャンパス
    • 年月日
      20140327-20140329
  • [学会発表] ガラニン様ペプチド(GALP)による肥満症軽減作用及びその作用機序の解明2014

    • 著者名/発表者名
      平子哲史・影山晴秋・竹ノ谷文子・太田英司・和田亘弘・塩田清二
    • 学会等名
      第119回日本解剖学会総会・全国学術集会
    • 発表場所
      自治医科大学キャンパス
    • 年月日
      20140327-20140329
  • [学会発表] GALPおよび摂食調節ペプチドの神経相関に関する細胞生理学的検討2014

    • 著者名/発表者名
      太田英司・平子哲史・和田亘弘・竹ノ谷文子・影山晴秋・塩田清二
    • 学会等名
      第119回日本解剖学会総会・全国学術集会
    • 発表場所
      自治医科大学キャンパス
    • 年月日
      20140327-20140329
  • [学会発表] 脳による摂食・エネルギー代謝調節2014

    • 著者名/発表者名
      塩田清二
    • 学会等名
      第28回日本糖尿病・肥満動物学会年次学術集会
    • 発表場所
      宮崎市民プラザ
    • 年月日
      20140214-20140215
  • [学会発表] ガラニン様ペプチド(GALP)投与による抗肥満作用とその機序2014

    • 著者名/発表者名
      平子哲史・影山晴秋・竹ノ谷文子・太田英司・和田亘弘・塩田清二
    • 学会等名
      第28回日本糖尿病・肥満動物学会年次学術集会
    • 発表場所
      宮崎市民プラザ
    • 年月日
      20140214-20140215
  • [学会発表] マウスにおけるニューロペプチドW(NPW)の摂食調節作用とストレス関与について2014

    • 著者名/発表者名
      竹ノ谷文子・平子哲史・太田英司・和田亘弘・影山晴秋・井上修二・塩田清二
    • 学会等名
      第28回日本糖尿病・肥満動物学会年次学術集会
    • 発表場所
      宮崎市民プラザ
    • 年月日
      20140214-20140215
  • [学会発表] 摂食調節ペプチドGALPによる抗肥満・脂質代謝改善メカニズムの解明2013

    • 著者名/発表者名
      平子哲史・影山晴秋・竹ノ谷文子・太田英司・和田亘弘・塩田清二
    • 学会等名
      日本解剖学会関東支部第101回学術集会
    • 発表場所
      昭和大学旗の台キャンパス
    • 年月日
      20131130-20131130
  • [学会発表] Neuropeptide W induced hypophagia is mediated via a CRH neurons.2013

    • 著者名/発表者名
      Takenoya F, Kageyama H, Hirako S, Ota E, Wada N, Yamamoto N, Ryushi T, Shioda S
    • 学会等名
      43st Annual meeting Society for Neuroscience
    • 発表場所
      San Diedo, CA
    • 年月日
      20131109-20131113
  • [学会発表] Galanin-like peptide (GALP) ameliorates hepatic lipid metabolism via the sympathetic nervous system.2013

    • 著者名/発表者名
      Hirako S, Kageyama H, Takenoya F, Ota E, Wada N, Shioda S
    • 学会等名
      43st Annual meeting Society for Neuroscience
    • 発表場所
      San Diedo, CA
    • 年月日
      20131109-20131113
  • [学会発表] Galanin-like peptide (GALP): a key player in the regulation of feeding and energy metabolism.2013

    • 著者名/発表者名
      Hirako S, Kageyama H, Takenoya F, Ota E, Wada N, Shioda S
    • 学会等名
      Galanin SFN pre-meeting 2013
    • 発表場所
      San Diedo, CA
    • 年月日
      20131108-20131109
  • [学会発表] ガラニン様ペプチド(GALP)投与による肥満症軽減メカニズムの解明2013

    • 著者名/発表者名
      平子哲史・影山晴秋・竹ノ谷文子・太田英司・和田亘弘・塩田清二
    • 学会等名
      第34回日本肥満学会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      20131011-20131012
  • [学会発表] NPWによるCRHニューロンを介した摂食抑制の作用機序2013

    • 著者名/発表者名
      太田英司・竹ノ谷文子・平子哲史・和田亘弘・影山晴秋・塩田清二
    • 学会等名
      第34回日本肥満学会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      20131011-20131012
  • [学会発表] Analysis of corticotropin-releasing hormone regulation of neuropeptide W in hypothalamic paraventricular nucleus.2013

    • 著者名/発表者名
      Ota E, Takenoya F, Kageyama H, Hirako S, Wada N, Nonaka N, Ryushi T, Nakamura M, Shioda S
    • 学会等名
      36th Naito Conference on Molecular Aspects and Feeding Behavior
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      20130910-20130913
  • [学会発表] ガラニン様ペプチド(GALP)による交感神経を介した肝臓脂質代謝調節作用2013

    • 著者名/発表者名
      平子哲史・影山晴秋・竹ノ谷文子・太田英司・和田亘弘・塩田清二
    • 学会等名
      第18回アディポサイエンスシンポジウム
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      20130824-20130824
  • [学会発表] ラニン様ペプチド(GALP)による脂質代謝改善メカニズムの解明.2013

    • 著者名/発表者名
      平子哲史・影山晴秋・竹ノ谷文子・太田英司・和田亘弘・塩田清二
    • 学会等名
      第45回日本動脈硬化学会総会・学術集会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      20130718-20130719
  • [学会発表] ガラニン様ペプチド(GALP)による肝臓脂質代謝改善作用.2013

    • 著者名/発表者名
      平子哲史・影山晴秋・小川哲郎・竹ノ谷文子・太田英司・和田亘弘・塩田清二
    • 学会等名
      第67会日本栄養・食糧学会大会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      20130524-20130526

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公開日: 2015-05-28  

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