細胞内トリグリセリドリパーゼの分子的多様性に関する発生工学的研究

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11470232
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 石橋 俊 東京大学, 医学部・附属病院, 助手 (90212919)
• 研究分担者: 原田 賢治 東京大学, 医学部・附属病院, 医員 ; 後藤田 貴也 東京大学, 医学部・附属病院, 助手 (60322062) ; 島野 仁 筑波大学, 臨床医学系内科, 講師 (20251241) ; 大須賀 淳一 東京大学, 医学部・附属病院, 医員
• キーワード: 肥満 / 脂肪細胞 / ホルモン感受性リパーゼ / トリグリセリド / コレステロール / 不妊 / 遊離脂肪酸 / カテコラミン

研究概要

肥満は、糖尿病、高脂血症、高血圧などの動脈硬化危険因子を伴いやすい。肥満は脂肪細胞に蓄積したトリアシルグリセロール(TG)量と脂肪細胞の数によって規定される。特に、脂肪細胞中に蓄積したTGの分解はカテコラミンなどのホルモンによる活性化調節を受け、ホルモン感受性リパーゼ(HSL)が、その酵素活性を担うとされてきた。しかしながら、臨床的にはHSLの分子異常に起因する肥満症は発見されておらず、脂肪細胞の細胞内TG分解機構には多様性の存在が推測される。また、HSLは脂肪細胞以外の多様な臓器に発現しており、それらの臓器における機能の詳細は不明であった。そこで本研究では、発生工学の手法を用いてHSLのノックアウトマウスを作成し、その表現型を解析するとともに、脂肪細胞のTG分解酵素の特性について検討した。
GXSXGを含むHSL活性中心をコードするエキソン6をネオマイシンに置換するタイプのターゲティングベクターを用いてHSLノックアウトマウスを作成した。白色脂肪組織(WAT)、褐色脂肪組織(BAT)、精巣の中性コレステロール分解活性は感度以下に低下しており、nullのノックアウトであることが確認された。このマウスでは乏精子症に起因する男性不妊が観察された。体重増加曲線は野生型マウスとの間で差は認められず、褐色脂肪組織の肥大は認められたが、白色脂肪組織の肥大は観察されなかった。ところが、いずれの脂肪組織においても脂肪細胞の腫大は観察された。これらの事実から、脂肪細胞の多様性が示唆された。また、精巣のTG分解活性は欠損するが、WATやBATでは有意な残存活性が検出された。イソプロテレノールによる脂肪分解活性も、野生型マウスに比較して低下しているものの、明らかな残存活性が存在していた。TGリパーゼ活性もHSLとは異なる細胞内TGリパーゼの存在が推測された。

研究成果

• [文献書誌] Chen Z,Ishibshi S, et al.: "Troglitazone Inhibits Atherosclerosis in Apolipoprotein E-Knockout Mice : Pleiotropic Effects on CD36 Expression and HDL."Arterioscler Thromb Vasc Biol.. 21(3). 372-377 (2001)
• [文献書誌] Perrey S,Ishibashi S, et al.: "Thiazolidinedione-and tumor necrosis factor alpha-induced downregulation of peroxisome proliferator-activated receptor gamma mRNA in differentiated 3T3-L1 adipocytes."Metabolism. 50(1). 36-40. (2001)
• [文献書誌] Perrey S,Ishibashi S, et al.: "The LDL receptor is the major pathway for beta-VLDL uptake by mouse peritoneal macrophages."Atherosclerosis. 154(1). 51-60. (2001)
• [文献書誌] "Absence of ACAT-1 attenuates atherosclerosis but causesdry eye and cutaneous xanthomatosis in mice with congenital hyperlipidemia."J Biol Chem.. 275(28). 21324-30 (2000)
• [文献書誌] Osuga J,Ishibashi S, et al.: "Targeted disruption of hormone-sensitive lipase results in male sterility and adipocyte hypertrophy, but not in obesity."Proc Natl Acad Sci U S A.. 97(2). 787-92 (2000)
• [文献書誌] Tozawa R,Ishibashi S, et al.: "Embryonic lethality and defective neural tube closure in mice lacking squalene synthase."J Biol Chem.. 274(43). 30843-8 (1999)