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2014 年度 実績報告書

ヒト褐色脂肪組織による糖代謝改善効果とそのメカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 14J10103
研究機関北海道大学

研究代表者

米代 武司  北海道大学, 獣医学研究科, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2014-04-25 – 2017-03-31
キーワード褐色脂肪組織 / 糖代謝
研究実績の概要

糖代謝に対するヒト褐色脂肪組織(BAT)の生理学的・病理学的意義、およびそれらの制御メカニズムについて検討した。
BAT活性を調べるために寒冷刺激を組み合わせたFDG-PETを行った健常者のデータを再解析し、BAT活性を評価し、血中脂質や血糖値、HbA1cとの関連を解析した。その結果、BAT活性は年齢、性別とは独立してBMI、体脂肪量、内臓脂肪量、血糖値、HbA1c、TG、T-Cho、non-HDLの有意な規定因子となっていた。血糖値とHbA1cに対するBATの影響は、BMI、体脂肪量、内臓脂肪量で補正してもなお有意であった。
BAT活性の低い被験者5名対象とし、BATを再活性化・増量できる食品成分カプシノイドを6週間摂取する前後に室温27℃と室温19℃の2条件で75g経口糖負荷試験(OGTT)を実施した。血糖値の曲線下面積は室温19℃の寒冷刺激で僅かに小さくなったが、カプシノイドの影響については一定の傾向がみられなかった。
BAT増量のメカニズムにはいくつか不明な点があり、これを明らかにすることは効果的なBAT増量法を考案するために重要である。BATの過形成に骨髄由来の幹細胞が関与するかどうかを調べた。マウスを4℃の寒冷環境に1日、3日、または5日間曝露させ、脂肪組織中の前駆脂肪細胞数の変化をFlow cytometryを用いてより調べた。BATでは寒冷刺激に応じて前駆脂肪細胞が増加した。同様に、beige脂肪細胞が現れるそけい部WATでも増加したが、現れない生殖器周囲WATでは変化しなかった。

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

健常者における横断解析により、BATと糖代謝の関連を示唆する一定の成果をあげ、得られた研究成果を原著論文にまとめ英文誌に投稿し、これが受理された。学会発表も、筆頭演者として国内学会にて5件(うち3件は招待講演)、国際学会にて2件(うち1件は招待講演)と活発に行い、このうち国際学会にて口頭発表した1件は若手研究者奨励賞(YIA)を受賞した。このように一定の成果は得られてたものの、マウスを用いた実験では残された課題も多い。BAT増量法の詳細なメカニズム、特に骨髄からの未分化細胞の供給の有無を明らかにするため、今後、放射線照射等で骨髄由来幹細胞を破壊した時にも同様のことが起こるか否かを調べる予定である。

今後の研究の推進方策

健常ボランティアを対象としたOGTTを継続して行ってN数を増やし、BATが活性化した際に耐糖能に影響を及ぼすか否かを直接的に検討する予定である。
また、BATを増やすことができる温度感受性TRPチャネルのアゴニスト成分を用い、これをBAT低活性者に6週間程度摂取させ、BAT増量により耐糖能が改善するか否かを検証する予定である。
さらに、この時に採取する血液サンプルを用い、FGF21やIL-6の濃度を測定する。FGF21やIL-6はBATからも分泌されることが知られている。寒冷刺激により、BAT活性依存的にFGF21やIL-6の血中濃度があがり、耐糖能もより改善された場合、BAT由来のこれらの液性因子が耐糖能に関与していると結論する予定である。
寒冷刺激によるBATの過形成に骨髄が関与しているかを調べるため、寒冷応答性に白色脂肪組織(WAT)中に現れる第二の褐色脂肪細胞(beige脂肪細胞)との関連をFlow Cytometryで引き続き、調べる。さらに、GFP Tgマウスから採取した骨髄細胞をWTマウスに移植することで、骨髄由来細胞がBATやWATに輸送されるか否か、輸送された場合、それが脂肪組織の増大に関与するか否かを調べる。

  • 研究成果

    (30件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 6件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (21件) (うち招待講演 10件)

  • [雑誌論文] Activation and recruitment of brown adipose tissue as anti-obesity regimens in humans.2015

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Yoneshiro, Masayuki Saito.
    • 雑誌名

      Annals of Medicine

      巻: 47 ページ: 133-141

    • DOI

      10.3109/07853890.2014.911595.

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Evaluation of brown adipose tissue using near-infrared time-resolved spectroscopy.2015

    • 著者名/発表者名
      Shinsuke Nirengi, Takeshi Yoneshiro, Takeshi Saiki, Sayuri Aita, Mami Matsushita, Hiroki Sugie, Masayuki Saito, Takafumi Hamaoka.
    • 雑誌名

      Advances in Experimental Medicine and Biology

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Kaempferia parviflora extract increases whole-body energy expenditure in humans: roles of brown adipose tissue.2015

    • 著者名/発表者名
      Mami Matsushita, Takeshi Yoneshiro, Sayuri Aita, Tomoyasu Kamiya, Nobutaka Kusaba, Kazuya Yamaguchi, Kinya Takagaki, Toshimitsu Kameya, Hiroki Sugie, Masayuki Saito.
    • 雑誌名

      Journal of Nutritional Science and Vitaminology

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A novel simple method for detecting brown adipose tissue using near-infrared time-resolved spectroscopy.2015

    • 著者名/発表者名
      Shinsuke Nirengi, Takeshi Yoneshiro, Hiroki Sugie, Masayuki Saito, Takafumi Hamaoka.
    • 雑誌名

      Obesity (Silver Spring)

      巻: 23 ページ: 973-980

    • DOI

      10.1002/oby.21012.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Impact of brown adipose tissue on body fatness and glucose metabolism in healthy humans.2014

    • 著者名/発表者名
      Mami Matsushita, Takeshi Yoneshiro, Sayuri Aita, Toshimitsu Kameya, Hiroki Sugie, Masayuki Saito.
    • 雑誌名

      International Journal of Obesity

      巻: 38 ページ: 812-817

    • DOI

      10.1038/ijo.2013.206.

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Daily ingestion of Grains of Paradise (Aframomum melegueta) extract increases whole-body energy expenditure and decreases visceral fat in humans.2014

    • 著者名/発表者名
      Jun Sugita, Takeshi Yoneshiro, Yuuki Sugishima, Takeshi Ikemoto, Hideyo Uchiwa, Toshihiko Iwanaga, Isao Suzuki, Masayuki Saito
    • 雑誌名

      Journal of Nutritional Science and Vitaminology

      巻: 60 ページ: 22-27

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 褐色脂肪組織とエネルギー消費―肥満対策の視点から2014

    • 著者名/発表者名
      米代武司
    • 雑誌名

      臨床栄養

      巻: 120 ページ: 692-693

  • [雑誌論文] 肥満の医学-臨床と研究の最先端-抗肥満作用を有する食品成分 カプシノイド2014

    • 著者名/発表者名
      米代武司, 斉藤昌之
    • 雑誌名

      医学のあゆみ

      巻: 250 ページ: 843-844

  • [雑誌論文] ヒト褐色脂肪のエネルギー消費機能と肥満2014

    • 著者名/発表者名
      米代武司, 斉藤昌之
    • 雑誌名

      The Lipid

      巻: 25 ページ: 59-63

  • [学会発表] 「肥満症と食品の標的分子」:食品成分によるTRPを介したヒトBAT活性化機構2015

    • 著者名/発表者名
      米代武司
    • 学会等名
      第36回日本肥満学会
    • 発表場所
      名古屋市
    • 年月日
      2015-10-02 – 2015-10-03
    • 招待講演
  • [学会発表] 寒冷曝露時の鎖骨上窩皮下組織温と褐色脂肪活性の関係2015

    • 著者名/発表者名
      小林功嗣, 鷹野翔一, 高屋敷亮太, 前田享史, 米代武司, 松下真美, 斉藤昌之
    • 学会等名
      日本生理人類学会第72回大会
    • 発表場所
      札幌市
    • 年月日
      2015-05-30 – 2015-05-31
  • [学会発表] 褐色脂肪組織の適応的熱産生能と肥満予防2015

    • 著者名/発表者名
      米代武司, 松下真美, 斉藤昌之
    • 学会等名
      日本生理人類学会第72回大会
    • 発表場所
      札幌市
    • 年月日
      2015-05-30 – 2015-05-31
    • 招待講演
  • [学会発表] Food ingredients activating brown fat thermogenesis and reducing body fat in humans2015

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Yoneshiro
    • 学会等名
      12th Asian Congress of Nutrition
    • 発表場所
      Yokohama, Japan
    • 年月日
      2015-05-14 – 2015-05-18
    • 招待講演
  • [学会発表] Brown adipose tissue as a therapeutic target for human obesity2015

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Saito, Takeshi Yoneshiro, Mami Matsushita
    • 学会等名
      Keystone Symposia on Molecular and Cellular Biology -Beige and Brown Fat: Basic Biology and Novel Therapeutics
    • 発表場所
      Snowbird, USA
    • 年月日
      2015-04-17 – 2015-04-22
    • 招待講演
  • [学会発表] Effects of 12-week catechin-rich beverage intake on brown adipose tissue determined by novel near-infrared time-resolved spectroscopy and extramyocellular lipids in healthy young women2015

    • 著者名/発表者名
      Shinsuke Nirengi, Shiho Amagasa, Toshiyuki Homma, Takeshi Yoneshiro, Yuko Kurosawa, Masayuki Saito, Takafumi Hamaoka
    • 学会等名
      Keystone Symposia on Molecular and Cellular Biology -Beige and Brown Fat: Basic Biology and Novel Therapeutics
    • 発表場所
      Snowbird, USA
    • 年月日
      2015-04-17 – 2015-04-22
  • [学会発表] Green tee catechin increases brown fat-dependent thermogenesis2015

    • 著者名/発表者名
      akeshi Yoneshiro, Mami Matsushita, Hiroshi Tone, Masanobu Hibi, Masao Takeshita, Koichi Yasunaga, Yoshihisa Katsuragi, Masayuki Saito
    • 学会等名
      Keystone Symposia on Molecular and Cellular Biology -Beige and Brown Fat: Basic Biology and Novel Therapeutics
    • 発表場所
      Snowbird, USA
    • 年月日
      2015-04-17 – 2015-04-22
  • [学会発表] Roles of brown adipose tissue in seasonal variations of thermogenesis in men2015

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Saito, Takeshi Yoneshiro, Mami Matsushita
    • 学会等名
      Experimental Biology 2015
    • 発表場所
      Boston, USA
    • 年月日
      2015-03-28 – 2015-04-01
  • [学会発表] Verification of human brown adipose tissue evaluation using near-infrared time-resolved spectroscopy2015

    • 著者名/発表者名
      Shinsuke Nirengi, Shiho Amagasa, Toshiyuki Homma, Takeshi Yoneshiro, Yuko Kurosawa, Tomomi Iida, Motoki Oda, Yutaka Yamashita, Masayuki Saito, Takafumi Hamaoka
    • 学会等名
      International Symposium on Human Adaptation to Environment and Whole-body Coordination
    • 発表場所
      Kobe, Japan
    • 年月日
      2015-03-14 – 2015-03-16
  • [学会発表] The role of brown adipose tissue in thermoregulation and cold adaptation2015

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Yoneshiro, Mami Matsushita, Masayuki Saito
    • 学会等名
      International Symposium on Human Adaptation to Environment and Whole-body Coordination
    • 発表場所
      Kobe, Japan
    • 年月日
      2015-03-14 – 2015-03-16
    • 招待講演
  • [学会発表] 褐色脂肪組織による非震え熱産生:寒冷応答と季節変動2014

    • 著者名/発表者名
      米代武司
    • 学会等名
      日本生理人類学会体温調節研究部会
    • 発表場所
      札幌市
    • 年月日
      2014-10-27 – 2014-10-27
    • 招待講演
  • [学会発表] 6週間のカプシノイド摂取による褐色脂肪増量と体脂肪量および内臓脂肪面積の減少2014

    • 著者名/発表者名
      二連木晋輔, 米代武司, 井上尚彦, 栢原孝志, 斉藤昌之, 浜岡隆文
    • 学会等名
      第35回日本肥満学会
    • 発表場所
      宮崎市
    • 年月日
      2014-10-24 – 2014-10-25
  • [学会発表] ヒト褐色脂肪と2型甲状腺ホルモン脱ヨード化酵素(DIO2)の一塩基多型2014

    • 著者名/発表者名
      米代武司, 松下真美, 正保佳史, 常川勝彦, 村上正巳, 斉藤昌之
    • 学会等名
      第35回日本肥満学会
    • 発表場所
      宮崎市
    • 年月日
      2014-10-24 – 2014-10-25
  • [学会発表] Noninvasive evaluation of human brown adipose tissue using quantitative near-infrared spectroscopy2014

    • 著者名/発表者名
      Takafumi Hamaoka, Shinsuke Nirengi, Takeshi Yoneshiro, Masayuki Saito
    • 学会等名
      3rd International Conference on Recent Advances and Controversies in Measuring Energy Metabolism
    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 年月日
      2014-10-10 – 2014-10-12
    • 招待講演
  • [学会発表] A 12-week catechin-rich beverage intake increases brown adipose tissue and decreases extramyocellular lipids in healthy young women2014

    • 著者名/発表者名
      Shinsuke Nirengi, Shiho Amagasa Toshiyuki Homma, Takeshi Yoneshiro, Saori Matsumiya, Yuko Kurosawa, Kumiko Ebi, Masayuki Saito, Takafumi Hamaoka
    • 学会等名
      3rd International Conference on Recent Advances and Controversies in Measuring Energy Metabolism
    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 年月日
      2014-10-10 – 2014-10-12
  • [学会発表] Recruitment of brown adipose tissue after daily ingestion of catechin in men2014

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Yoneshiro, Mami Matsushita, Hiroshi Tone, Masanobu Hibi, Masao Takeshita, Koichi Yasunaga, Yoshihisa Katsuragi, Masayuki Saito
    • 学会等名
      3rd International Conference on Recent Advances and Controversies in Measuring Energy Metabolism
    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 年月日
      2014-10-10 – 2014-10-12
    • 招待講演
  • [学会発表] Evaluation of brown adipose tissue using near-infrared time-resolved spectroscopy2014

    • 著者名/発表者名
      Shinsuke Nirengi, Takeshi Yoneshiro, Takeshi Saiki, Sayuri Aita, Mami Matsushita, Hiroki Sugie, Masayuki Saito, Takafumi Hamaoka
    • 学会等名
      42nd Meeting of the International Society on Oxygen Transport to Tissue
    • 発表場所
      London, UK
    • 年月日
      2014-06-28 – 2014-07-03
  • [学会発表] ヒトエネルギー代謝研究若手の会「エネルギー代謝の個人内・個人間変動と褐色脂肪組織との関係」2014

    • 著者名/発表者名
      米代武司
    • 学会等名
      第68回 日本栄養・食糧学会大会
    • 発表場所
      札幌市
    • 年月日
      2014-05-30 – 2014-06-01
    • 招待講演
  • [学会発表] 適応性熱産生の季節変動とヒト褐色脂肪組織との関係2014

    • 著者名/発表者名
      中江悟司, 米代武司, 松下真美, 岩永敏彦, 田中茂穂, 斉藤昌之. 適応性熱産生の季節変動とヒト褐色脂肪組織との関係
    • 学会等名
      第68回 日本栄養・食糧学会大会
    • 発表場所
      札幌市
    • 年月日
      2014-05-30 – 2014-06-01
  • [学会発表] 体脂肪と糖代謝に対する褐色脂肪組織の関与:ヒトでの横断的解析2014

    • 著者名/発表者名
      米代武司, 松下真美, 斉藤昌之
    • 学会等名
      第68回 日本栄養・食糧学会大会
    • 発表場所
      札幌市
    • 年月日
      2014-05-30 – 2014-06-01
  • [学会発表] シンポジウム エネルギー代謝をターゲットとした抗肥満食品素材の探索・利用「ヒト褐色脂肪組織の評価法と肥満対策への応用」2014

    • 著者名/発表者名
      米代武司, 松下真美, 斉藤昌之
    • 学会等名
      第68回 日本栄養・食糧学会大会
    • 発表場所
      札幌市
    • 年月日
      2014-05-30 – 2014-06-01
    • 招待講演

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公開日: 2016-06-01  

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