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2018 年度 実績報告書

Apobec2による褐色脂肪の制御と生理的意義の解明

研究課題

研究課題/領域番号 17H05040
研究機関宇都宮大学

研究代表者

佐藤 祐介  宇都宮大学, 農学部, 講師 (50589520)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワードエネルギー代謝 / 褐色脂肪 / 骨格筋 / Apobec2
研究実績の概要

褐色脂肪組織は脂肪酸と糖のエネルギーを消費することで、恒温動物の体温維持に寄与している。申請者は、AID/Apobecファミリーの1つであるApobec2が褐色脂肪組織の代謝制御に関係すると仮説を立てた。これまでの研究から、Apobec2を欠損したマウスでは体脂肪が減少しており、おそらく褐色脂肪組織における脂質代謝亢進によるものと考えた。長期間の高脂肪食摂取試験を行った結果、Apobec2欠損マウスでは、野生型マウスよりも体重と肝臓重量が軽く、脂肪滴の蓄積が軽減されていた。脂肪重量には変化は確認されなかった。また、Apobec2欠損により、高脂肪食により誘導される一部の血液成分の増加が抑制されていた。この結果は、Apobec2欠損による代謝亢進が高脂肪食給餌による代謝異常を軽減したことを意味する。そこで次に、Apobec2欠損により誘導される代謝亢進を細胞レベルで確認するため、細胞外フラックスアナライザーを用いたエネルギー代謝解析を行った。これまでに、マウスより単離した初代培養筋芽細胞および褐色脂肪組織由来の間質血管細胞群を用いてエネルギー代謝解析を行ったが、初代培養細胞の分化の程度が異なるため、正確な測定が困難であることがわかった(Apobec2欠損マウス由来の筋芽細胞は野生型由来の筋芽細胞よリも分化が早いことがわかっている)。そのため、代替法として、細胞株に対するsiRNAを用いたノックダウンおよび過剰発現を用いてApobec2と代謝の関係を細胞レベルで調べている。

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

現在までの研究により、Apobec2欠損が高脂肪食給餌による肝臓への脂肪蓄積や脂質代謝異常を抑制する結果を得ている。この現象が、Apobec2欠損により骨格筋または褐色脂肪から分泌された何らかの因子によるものか否かは定かではない。Apobec2が直接的に細胞のエネルギー代謝に関与することを示すため、2年目の計画では、細胞外フラックスアナライザーを用いエネルギー代謝の解析を実施した。当初、遺伝子欠損マウス由来の初代培養細胞に対し代謝解析を行う予定であったが、Apobec2欠損により分化の程度が変化するため、細胞株を用いることで正確に代謝測定を行うことにした。これまでにsiRNAを用いたノックダウンの効率および発現プラスミドの確認を行っている。

今後の研究の推進方策

Apobec2欠損による代謝亢進が、高脂肪食給餌による代謝異常を軽減する可能性を見出している。今後は、Apobec2が筋細胞、褐色脂肪細胞のエネルギー代謝を直接的に調節するか否か、正確に解析したい。そのため、細胞株に対する遺伝子ノックダウンまたは過剰発現により、Apobec2とエネルギー代謝との関係を明らかにする。また、RNA-seqにより網羅的に関連する遺伝子の特定を行いたい。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Anti-hyperuricemic effect of isorhamnetin in cultured hepatocytes and model mice: structure?activity relationships of methylquercetins as inhibitors of uric acid production2019

    • 著者名/発表者名
      Adachi Shin-ichi、Kondo Shinji、Sato Yusuke、Yoshizawa Fumiaki、Yagasaki Kazumi
    • 雑誌名

      Cytotechnology

      巻: 71 ページ: 181~192

    • DOI

      doi.org/10.1007/s10616-018-0275-8

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fluorescence microscopy data on expression of Paired Box Transcription Factor 7 in skeletal muscle of APOBEC2 knockout mice2018

    • 著者名/発表者名
      Ohtsubo Hideaki、Sato Yusuke、Matsuyoshi Yuji、Suzuki Takahiro、Mizunoya Wataru、Nakamura Mako、Tatsumi Ryuichi、Ikeuchi Yoshihide
    • 雑誌名

      Data in Brief

      巻: 17 ページ: 1348~1351

    • DOI

      doi.org/10.1016/j.dib.2018.02.063

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Acute oral administration of L-leucine upregulates slow-fiber? and mitochondria-related genes in skeletal muscle of rats2018

    • 著者名/発表者名
      Sato Yoriko、Sato Yusuke、Obeng Kodwo Amuzuah、Yoshizawa Fumiaki
    • 雑誌名

      Nutrition Research

      巻: 57 ページ: 36~44

    • DOI

      doi.org/10.1016/j.nutres.2018.05.006

    • 査読あり
  • [学会発表] アミノ酸による筋細胞の代謝変化とその作用機序の探索2018

    • 著者名/発表者名
      鈴木 玲子、佐藤 祐介、佐藤 より子、吉澤 史昭
    • 学会等名
      第72回日本栄養・食糧学会大会
  • [学会発表] Apobec2 欠損による脂質代謝変化の解析2018

    • 著者名/発表者名
      林 竜司、佐藤 祐介、鈴木 玲子、二瓶 直浩、吉澤 史昭
    • 学会等名
      第72回日本栄養・食糧学会大会
  • [学会発表] Analysis of the effects of amino acids on energy metabolism of cultured cells and its mechanism2018

    • 著者名/発表者名
      Reiko Suzuki, Yusuke Sato, Kodwo Amuzuah Obenga, Fumiaki Yoshizawa
    • 学会等名
      FASEB SRC “Nutrient Sensing and Metabolic Signaling”
    • 国際学会
  • [学会発表] Enhanced lipid metabolism by Apobec2 deficiency ameliorates high fat diet-induced metabolic defects.2018

    • 著者名/発表者名
      Ryuji Hayashi, Yusuke Sato, Naohiro Nihei, Yoriko Sato, Shozo Tomonaga, Fumiaki Yoshizawa
    • 学会等名
      FASEB SRC “Nutrient Sensing and Metabolic Signaling”
    • 国際学会
  • [学会発表] マトリセルラータンパク質Tinagl1による筋細胞制御の可能性の検討2018

    • 著者名/発表者名
      佐藤 祐介、川島 恵介、佐藤 より子、赤岩 将門、福井 えみ子、松本 浩道、吉澤 史昭
    • 学会等名
      日本畜産学会第125回大会

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公開日: 2019-12-27  

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