PPARγ欠損マウスを用いた肥満・インスリン抵抗性・動脈硬化の分子機構の解明

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12470225
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 門脇 孝 東京大学, 医学部・附属病院, 助教授 (30185889)
• 研究分担者: 江藤 一弘 東京大学, 医学部・附属病院, 医員 ; 寺内 康夫 東京大学, 医学部・附属病院, 医員 ; 戸辺 一之 東京大学, 医学部・附属病院, 助手 (30251242)
• キーワード: 高脂肪食 / DNAチップ技術 / レプチン / アディポネクチン / PPARγアンタゴニスト(HX531) / 組織内中性脂肪含量 / floxマウス / Creトランスジェニックマウス

研究概要

第1に高脂肪食負荷野生型マウス、PPARγヘテロ欠損マウスの白色脂肪細胞における遺伝子の発現パターンの違いをDNAチップ技術を用いて比較検討した。野生型マウスではTNFαやPAI-Iが多く発現、ヘテロ欠損マウスではレプチン、アディポネクチンが多く発現、アディポネクチンは脂肪組織由来のインスリン感受性因子と考えられた。第2にPPARγヘテロ欠損マウスとレプチン作用を欠損したob/obマウスやdb/dbマウスや、レプチン作用が障害されたKKAyマウスとの掛け合わせを行った。まずC57BL/6J遺伝的背景のPPARγヘテロ欠損マウスを樹立、C57BL/6J遺伝的背景のob/obマウス、db/dbマウスおよびKKAyマウスとの交配を進め、体重・インスリン感受性を検討中。第3にPPARγアンタゴニスト(HX531)の肥満・インスリン抵抗性・高血糖への改善効果を検討した。KKAyマウスに高脂肪食とHX531をあわせて投与すると体重増加・脂肪細胞肥大化、インスリン抵抗性とそれに伴う糖尿病の発症が抑制されたが、PPARγヘテロ欠損マウスに両者を投与するとインスリン抵抗性が惹起された。PPARγアンタゴニストはPPARγ活性の中等度低下によりインスリン抵抗性、糖尿病の治療に結びつく。第4に血管機能を検討した。PPARγヘテロ欠損マウスのアセチルコリンに対する皮依存性血管内弛緩反応はやや右方にシフト、10-5Mのアセチルコリンに対する最大反応はヘテロ欠損マウスで有意に低下。大動脈のeNOS発現は低下傾向、今後マクロファージ機能、高脂肪食負荷時の動脈硬化病変の検討を行う。第5に脂肪細胞、骨格筋、マクロファージ、血管内皮細胞など組織特異的PPARγ欠損マウス樹立のため、米国NIHのGonzales博士よりPPARγ遺伝子floxマウスを入手し、Cre蛋白を脂肪細胞、骨格筋、肝臓、膵β細胞など特定組織のみで発現するトランスジェニックマウスとの掛け合わせを進めている。

研究成果

• [文献書誌] Okuno, A., et al.: "Trogliazone increases the number of small adipocytes without the change of white adipose tissue mass in obese Zucker rats"J Clin Invest. 101. 1354-1361 (1998)
• [文献書誌] Kubota, N., et al.: "PPARγ mediates high-fat diet-induced adipocyte hypertrophy and insulin resistance"Mol.Cell. 4. 597-609 (1999)
• [文献書誌] Hara, K., et al.: "The role of PPARγ as a thrifty gene in both in mice and humans"Brit.J.Nutr.. 84. 235-239 (2000)
• [文献書誌] Yamauchi, T., et al.: "The fat-derived hormone adiponectin reverses insulin resistance associated with both lipoatrophy and obesity"Nature Medicine. 7. 941-946 (2001)
• [文献書誌] Yamauchi, T., et al.: "The central role of PPARγ in the regulation of insulin sensitivity"J.Clin.Invest.. 108. 1001-1013 (2001)
• [文献書誌] Yamauchi, T., et al.: "The mechanisms by which both heterozygous PPARr deficiency and PPARγ agonist improve insulin resistance"J.Biol.Bhem.. 276. 41245-41254 (2001)