| 研究課題/領域番号 |
16H03243
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| 研究機関 | 同志社大学 |
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研究代表者 |
井澤 鉄也 同志社大学, スポーツ健康科学部, 教授 (70147495)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | 脂肪組織 / 脂肪由来幹細胞 / マイクロアレイ / 神経様細胞 |
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| 研究実績の概要 |
前年度に実施したメタボローム解析によって，ADSCから分化させた脂肪細胞においてアミノ酸代謝を中心とするエネルギー代謝応答が継続的な運動トレーニング（トレーニング）や高脂肪食摂取によって著しく変化することを明らかにした．この現象の本質を見極めるため，分化前のADSCのマイクロアレイによる一括した定性的検索を行なった．実験動物，運動トレーニング，高脂肪食摂取の方法は前年度と同様であった．マイクロアレイ解析の結果，トレーニングや高脂肪食摂取が代謝ならびに分化関連遺伝子の発現変化を惹起させる事を認めた．この結果は，脂肪組織のエネルギー状態がADSCの分化能に影響を与えること，ならびにADSCの多分化能もトレーニングや高脂肪食摂取によって影響を受けることを強く示唆している．そこで，脂肪組織の高エネルギーリン酸を枯渇させた試料において脂肪分解反応や脂肪合成反応に関わる因子のタンパク質発現についても測定した結果，脂肪組織の高エネルギーリン酸の枯渇は，脂質代謝ネットワークの鍵因子であるペルオキシゾーム増殖剤応答性受容体（PPAR）αとPPARγコアクチベータのタンパク質発現に著しい影響を与えることが分かった．さらに，ADSCの脂肪細胞以外の細胞への分化能も運動トレーニングや高脂肪食摂取による影響を受けるのか否かについて検討するため，ADSCの神経様細胞への分化能について検討した．ADSCを神経培地で培養すると，神経細胞のマーカータンパク質の発現量や神経突起の伸長は高脂肪食摂取により有意に抑制され，高脂肪食摂取中のトレーニングはこうした変化を普通食摂取の対照群と同等のレベルにまで回復させることが分かった．また，VATやSAT発生遺伝子群の発現量がトレーニングで変化することも見出した．
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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
前年度結果を受けて実施したマイクロアレイ解析の結果は，ADSCの分化能を制御する因子の一つにアミノ酸代謝があることを強く支持するものであった．この知見は今後の研究の焦点を定めるにあたって，予想以上に有意義なものであった．また，これまでの知見を受けて実施した研究でも予想以上の結果が得られ，現在論文執筆中が１編，リバイス中が１編となっている．このように，本年度の研究は概ね順調に進んでいる．
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| 今後の研究の推進方策 |
次年度は，ADSCから脂肪細胞に分化させた時のマイクロアレイ解析を追加し，前年度の結果と合わせて候補遺伝子（群）を同定し，エピジェネティクスな変化の有無を検討したい．この目的を達成するために，試料はバイサルファイト処理を行い，DNA中のメチル化されていないシトシン（非メチル化シトシ）をウラシルに変換させ，処理後，PCRで増幅し制限酵素処理法で解析する．さらに，DNAのメチル化／脱メチル化を調節するエピジェネティクス修飾因子の発現変化を解析する予定である．具体的には，①DNA メチル化酵素（DNMT1，DNMT3a，DNMT3b），②ヒストン修飾酵素（ヒストンアセチルトランスフェラーゼ，ヒストンデアセチラーゼ），③クロマチン結合因子（ポリコーム，トライソラックス）の検討を考えている．想定通りの結果が得られた場合には，その候補分子に対するプラスミドベクターを構築し，ADSCや3T3L－1細胞株に遺伝子導入，あるいはsiRNA（small interfering RNA）を導入した細胞を作製し，いずれの細胞においても免疫蛍光法によるタンパク質発現の解析を行う予定である．最終的には，運動トレーニングを行った動物のVATとSATから採取したADSC（細胞X）と，これまでに明らかにした分子を過剰発現またはノックアウトしたADSC（細胞Y）を作製し，細胞Xまたは細胞Yを肥満動物の脂肪組織に移植あるいは注入し，in vivoで検証したい．移植や注入が上手くいかない場合には，VATとSATの成熟脂肪細胞をコラーゲンゲル内で培養し，そのコラーゲン内に細胞Xまたは細胞Yを封入し，脂肪細胞のインスリン感受性を１週間ごとに追跡する．
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