短鎖脂肪酸受容体の脂肪細胞遺伝子プログラム改変作用を応用した肥満治療法開発

2016 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 15K15348
• 研究機関: 熊本大学
• 研究代表者: 荒木 栄一 熊本大学, 大学院生命科学研究部 代謝内科学, 教授 (10253733)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• キーワード: GPR43 / 短鎖脂肪酸 / 肥満 / 内臓脂肪 / 皮下脂肪 / ブラウニング

研究実績の概要

本研究では、「短鎖脂肪酸はGPR43を介し白色脂肪細胞のブラウニングを誘導、抗肥満効果を発揮する」という仮説を証明することを目指しており、ブラウニング誘導機序の解明とブラウニング誘導へのGPR43シグナルの関与を明らかとする。本年度は以下の①および②について検討を進めた。
①高脂肪食条件下に、酢酸塩および酪酸塩を含む飲用水、あるいはこれらを含まない飲用水を、GPR43ノックアウトマウスおよび対照マウス（C57BL/6マウス）に経口投与し、それぞれの動物より内臓脂肪（VAT）を単離、内臓脂肪重量およびブラウニング関連遺伝子のmRNA発現をreal time-RT-PCR法を用いて解析した。
②GPR43ノックアウトマウスおよび対照マウス（C57BL/6マウス）の内臓脂肪組織より単離した初代培養脂肪細胞を、酢酸塩および酪酸塩含有メディウム、あるいは対照メディウムで刺激し、ブラウニング関連遺伝子のmRNA発現をreal time-RT-PCR法にて、重要な分子については蛋白発現をウエスタンブロット法を用いて解析した。

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

当初の予定では、短鎖脂肪酸による BrowningがUCP1依存性であるかどうかの検討や、非UCP1依存性のBrowning現象の解析等まで研究が進捗しているべきであった。熊本地震が発生し研究施設に被害が発生し一時各種実験を中断せざるを得なかった。また2016年年末に医局移転もあり、この際にも実験を中断せざるを得なかった。これらの理由で、施設内で行う動物実験および初代培養細胞へのsiRNA導入実験等が進められなかったため。

今後の研究の推進方策

実験施設の改修も進み、実験を円滑に進めることが可能となっており、遅延の明らかな実験系に人員を増員するなどして、実験を進めていく。

次年度使用額が生じた理由

本年度使用使用できなかった額は少額（2,894円）であり、実験に必要な試薬等の必要物品購入には不足したため。

次年度使用額の使用計画

少額（2,894円）の次年度使用額は、次年度助成金と合わせ、必要物品等の購入に当てる。

研究成果

• [雑誌論文] New glysemic targets for patients with diabetes from the Japan Diabetes Society (2017)
  • 著者名/発表者名: Araki E, Haneda M, Kasuga M, Nishikawa T, Kondo T, Ueki K, Kadowaki T
  • 雑誌名: J Diabetes Investig 巻: 8 ページ: 123-125
  • DOI: 10.1111/jdi.12600
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Low glucose induces mitochondrial reactive oxygen species via fatty acid oxidation in bovine aortic endothelial cells (2017)
  • 著者名/発表者名: Kajihara N, Kukidome D, Sada K, Motoshima H, Furukawa N, Matsumura T, Nishikawa T, Araki E
  • 雑誌名: J Diabetes Investig 巻: 印刷中 ページ: 印刷中
  • DOI: 10.1111/jdi.12678
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Acetate alters expression of genes involved in beige adipogenesis in 3T3-L1 cells and obese KK-Ay mice (2016)
  • 著者名/発表者名: Hanatani S, Motoshima H, Takaki Y, Kawasaki S, Igata M, Matsumura T, Kondo T, Senokuchi T, Ishii N, Kawashima J, Kukidome D, Shimoda S, Nishikawa T, Araki E
  • 雑誌名: J Clin Biochem Nutr 巻: 59 ページ: 207-214
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Hyperglycemia induces cellular hypoxia through production of mitochondrial ROS followed by suppression of aquaporin-1 (2016)
  • 著者名/発表者名: Sada K, Nishikawa T, Kukidome D, Yoshinaga T, Kajihara N, Sonoda K, Senokuchi T, Motoshima H, Matsumura T, Araki E
  • 雑誌名: PLOS One 巻: 11 ページ: e0158619
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0158619
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [学会発表] Activation of Heat Shock Response Provided by Mild Electrical Stimulation with Heat Shock Improves Metabolic Abnormalities in Obese Subjects with Type 2 Diabetes (2016)
  • 著者名/発表者名: Kondo T, Goto R, Ono K, Kitano S, Igata M, Kawashima J, Motoshima H, Matsumura T, Kai H, Araki E
  • 学会等名: 52th EASD Annual Meeting
  • 発表場所: Messe Munchen, Munich, Germany
  • 年月日: 2016-09-12 – 2016-09-16
  • 国際学会
• [学会発表] 糖尿病の成因・病態の分子生物学的解析と新規糖尿病治療法への応用 (2016)
  • 著者名/発表者名: 荒木栄一
  • 学会等名: 第59回日本糖尿病学会年次学術集会
  • 発表場所: 京都国際会議場、京都市
  • 年月日: 2016-05-19 – 2016-05-21