| 研究課題/領域番号 |
15K16220
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| 研究機関 | 神奈川工科大学 |
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研究代表者 |
田中 理恵子 神奈川工科大学, 応用バイオ科学部, 助教 (80579962)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | ビタミンE / ベージュ脂肪細胞 / PGC-1α / Irisin |
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| 研究実績の概要 |
本研究ではまず、α-トコフェロール摂取ラットにおいて見られるUCP1発現細胞がベージュ脂肪細胞であるか検証すると共に、ベージュ脂肪細胞の分化促進効果のメカニズムについて検討した。α-トコフェロール高含有食を8週間摂取させたラットを麻酔下で解剖し、各種白色脂肪組織を採取してUCP1及びCD137の免疫組織染色を行った。その結果、α-トコフェロール摂取ラットの腎周囲脂肪組織や鼠蹊部皮下脂肪組織中に見られる多胞性のUCP1発現細胞が、ベージュ脂肪細胞のマーカーであるCD137を発現している事が確認された。次に、ベージュ脂肪細胞の分化に関与する転写調節因子の発現量を定量した。その結果、α-トコフェロール摂取群の腎周囲脂肪組織では対照群と比較してPPARγコアクチベータ（PGC-1α）の遺伝子発現量が顕著に増大していた。PGC-1αは白色脂肪細胞においてベージュ脂肪細胞の分化を誘導するのみならず、骨格筋細胞においてベージュ脂肪細胞の分化に寄与するMyokineの分泌を促進する。本研究の結果から、α-トコフェロールがPGC-1αの発現誘導を介してベージュ脂肪細胞の分化を促進する可能性が示唆された。
次にマウス白色脂肪前駆細胞を用いてビタミンE同族体ごとの効果を比較検討した。その結果、δ-体のビタミンEを添加した細胞ではUCP1やPGC-1αの遺伝子発現量が有意に増加しており、その効果はα-体のビタミンE以上に強い事が明らかとなった。さらにδ-トコフェロールを添加した細胞では、PGC-1αの核移行が増加していることが蛍光免疫染色の結果から明らかとなり、δ-トコフェロールがPGC-1αの活性化を促進すると考えられる。現在はPGC-1αの上流因子の活性化状態を細胞レベルで検討すると同時に、δ-トコフェロール摂取によるベージュ脂肪細胞の分化促進効果を動物実験で検討している。
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| 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
研究実施計画の通り、ベージュ脂肪細胞マーカーの発現を検討する事でα-トコフェロール摂取ラットの白色脂肪組織中に出現するUCP1発現細胞がベージュ脂肪細胞である事を明らかに出来た。また、ベージュ脂肪細胞の分化に関与する転写調節因子のうち、PGC-1α の発現がα-トコフェロールの摂取によって顕著に増加する事を明らかにし、目標としていたα-トコフェロールにより誘導される転写調節因子の同定を達成した。また、研究実施計画の通り培養細胞レベルでビタミンE同族体毎の効果の比較検討を行い、δ-体のビタミンEが最も強くUCP1やPGC-1αの発現を誘導する事を明らかにした。
PGC-1αの活性化状態を検討する手法として、リン酸化状態のPGC-1αをウエスタンブロッティングで検出しようと試みたが、抗体の問題で達成できなかった。そこでPGC-1αの活性化状態を核内移行によって評価した結果、δ-トコフェロール添加細胞ではPGC-1αの核内移行が亢進している事を見出した。現在はラットとマウスを用いてδ-トコフェロール高含有食の摂取によるベージュ脂肪細胞の分化促進効果を検討しており、解剖後に各種分析を行う予定である。
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| 今後の研究の推進方策 |
ビタミンE同族体のうち、In vitroでδ-トコフェロールが最も強くUCP1やPGC-1αの発現を誘導するという結果から、現在はδ-トコフェロールのベージュ脂肪細胞分化促進効果を中心に研究を進行している。δ-トコフェロールによってPGC-1αの発現と活性化が亢進する事から、今後はPGC-1αの活性化に関与するリン酸化酵素（MAPK、AMPK）の活性化状態についても評価を行う予定である。また、δ-トコフェロールの生体内分布についてはこれまでに報告が無いため、δ-トコフェロール摂取マウスより各種組織と血液を採取し、HPLCによるδ-トコフェロールの定量を行い組織分布についても検討を行う予定である。
研究実施計画では高脂肪食負荷による肥満モデルを用いた検討を行う予定であったが、通常食を基礎としたδ-トコフェロールの効果と組織分布検討を優先して行い、進捗状況によっては高脂肪食負荷実験を実施する。また、平成29年度に実施を計画していたIrisinの分泌促進効果についても前倒しで検討を行う予定である。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
消耗品購入において端数が生じた。
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| 次年度使用額の使用計画 |
次年度消耗品購入費の一部に充てる。
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