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本申請研究では、既設の酸素濃度イメージング共焦点光学顕微鏡を用いて、細胞内酸素濃度のダイナミクスを明らかにすることを目的とした。本装置を用いることで、一細胞内の酸素濃度のダイナミックスを測定することが可能であり、これまでに、未開拓であった細胞内酸素濃度イメージングによる様々な細胞機能・生命現象の追跡が可能となる。本申請研究では、細胞環境における酸素ダイナミクスの理解を通して、様々な疾病、癌の難治療性などの現象の解明を目指した。
ヒトを含めた動物の脂肪細胞には、エネルギーを脂肪として蓄積し、飢餓時には蓄積した脂肪からエネルギーを得る機能がある 。通常、脂肪細胞内では、脂肪の蓄積と消費が常に行われおり、ホメオスタシスが維持されている。しかし、現代社会においては、生活習慣の悪、エネルギーの過剰摂取などの理由により、このバランスが崩れ、肥満状態となる。現在、肥満病の増加が社会問題となっており、肥満病の改善のために脂肪細胞の代謝メカニズムに関する研究が数多くなされている。その中では、肥満細胞の酸素消費も研究のターゲットとなっている。さらに、低酸素環境下のがん細胞の代謝メカニズムを明らかにするためにも 、重要な知見となりうるといえる。直接細胞内の酸素濃度を測定できるメリットがある。そこで、本申請研究で用いている細胞内酸素濃度イメージング顕微鏡を用いて、脂肪細胞と酸素の詳細な関係を明らかにした。さらに、脂肪細胞の代謝メカニズムへの新たな知見が得られた。特に脂肪代謝に対する、酸素の影響を詳細にイメージングできた。
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