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2018 年度 実施状況報告書

肥満を制御するインスリン、マクロファージの新奇作用機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 18K19554
研究機関群馬大学

研究代表者

泉 哲郎  群馬大学, 生体調節研究所, 教授 (00212952)

研究期間 (年度) 2018-06-29 – 2020-03-31
キーワード脂肪細胞 / 脂肪蓄積 / 脂肪分解
研究実績の概要

申請者らのこれまでの肥満マウス・モデルの遺伝学的解析により、脂肪細胞に発現する受容体ALK7の遺伝子変異は、脂肪分解を亢進させ、脂肪の蓄積すなわち肥満を抑制することが明らかになっている。しかしながら、ALK7受容体に結合してこれを活性化する分子(リガンド)は不明であった。本研究では、ALK7のリガンドがGDF3という分子で、GDF3が脂肪組織中のマクロファージと呼ばれる白血球の1種から産生されること、そしてその産生は、食事摂取後や肥満状態で分泌されるインスリンによって増強されることを明らかにした。脂肪組織中のマクロファージ・脂肪細胞間で働GDF3-ALK7シグナル系は、マウスの個体レベルで、インスリンによる脂肪分解抑制・脂肪蓄積亢進作用において実際に機能していることが証明され、これまで脂肪細胞に直接働くと考えられてきたインスリン作用に関する、新たな分子機構を提示するものである。また、本シグナル系は、食事摂取後の余分の栄養素を脂肪として蓄積させる生理的な役割を持つと同時に、活性化状態が慢性的に持続すると脂肪蓄積を助長すると考えられ、現代社会で増えている肥満の病態に深く関わっていると考えられる。以上の知見は、米国糖尿病学会誌Diabetesに発表された。
Bu Y, Okunishi K, Yogosawa S, Mizuno K, Irudayam MJ, Brown CW, and Izumi T (2018). Insulin regulates lipolysis and fat mass in adipocytes by upregulating growth/differentiation factor 3 in adipose macrophages. Diabetes, 67, 1761-1772.

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

これまでの知見を学術誌に発表するとともに、新たな知見の蓄積や研究ツールの開発が進んでいる。

今後の研究の推進方策

GDF3産生機構、脂肪細胞・脂肪組織マクロファージ間の相互作用、インスリン-GDF3-ALK7系の制御による肥満症治療などについて、すでに実施して結果を得ているものもあるが、一部については、研究ツールの開発や最適実験条件の決定をなるべく早く行う必要がある。

次年度使用額が生じた理由

本年度は、まず、インスリン-GDF3-ALK7系の制御による肥満症治療などについての研究成果をまとめるための実験を中心に行った。一方、GDF3産生機構、脂肪細胞・脂肪組織マクロファージ間の相互作用に関する研究は、マウス作製や、実験系の確立など基礎実験が中心であったため、次年度に実際のデータを出すための経費を残した。次年度は、当初の計画通り、GDF3産生細胞可視化マウスの作製と解析、脂肪組織マクロファージ間の相互作用に関する生化学的・細胞生物学的解析、インスリン-GDF3-ALK7系の制御による肥満症治療などについての実験データを集積させるために必要な、マウス血液・組織解析、遺伝子関連試薬、生化学・組織化学試薬、細胞培養など、消耗品購入を中心に使用する。情報収集・交換、成果発表のための学会参加費用・旅費にも充てる予定である。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Insulin regulates lipolysis and fat mass in adipocytes by upregulating growth/differentiation factor 3 in adipose macrophages.2018

    • 著者名/発表者名
      Bu Y, Okunishi K, Yogosawa S, Mizuno K, Irudayam MJ, Brown CW, and Izumi T
    • 雑誌名

      Diabetes

      巻: 67 ページ: 1761-1772

    • DOI

      10.2337/db17-1201

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Response to comment on Bu et al.: Insulin regulates lipolysis and fat mass in adipocytes by upregulating growth/differentiation factor 3 in adipose macrophages.2018

    • 著者名/発表者名
      Izumi T
    • 雑誌名

      Diabetes

      巻: 67 ページ: e2-e3

    • DOI

      10.2337/dbi18-0037

    • 査読あり
  • [学会発表] インスリンのALK7依存的な脂肪蓄積作用の解明2019

    • 著者名/発表者名
      奥西 勝秀、歩 云、泉 哲郎
    • 学会等名
      第33回日本糖尿病・肥満動物学会年次学術集会
  • [学会発表] 糖尿病・肥満を呈するマウスの遺伝学的解析。平成31年糖尿病・肥満動物学会学会賞「米田賞」受賞講演2019

    • 著者名/発表者名
      泉 哲郎
    • 学会等名
      第33回日本糖尿病・肥満動物学会年次学術集会
    • 招待講演
  • [学会発表] Insulin regulates lipolysis and fat mass by upregulating growth/differentiation factor 3 in adipose tissue macrophages.2018

    • 著者名/発表者名
      Tetsuro Izumi, Yun Bu, and Katsuhide Okunishi
    • 学会等名
      EASD 2018
    • 国際学会
  • [学会発表] マクロファージを介する、インスリンの新奇脂肪蓄積作用(シンポジウム、肥満脂肪組織病態学の最先端)。2018

    • 著者名/発表者名
      泉 哲郎
    • 学会等名
      第39回日本肥満学会
    • 招待講演
  • [学会発表] Adipose tissue macrophages promote adiposity by suppressing lipolysis in white adipocytes through activation of the GDF3-ALK7 axis.2018

    • 著者名/発表者名
      Katsuhide Okunishi, Yun Bu, and Tetsuro Izumi
    • 学会等名
      第47回日本免疫学会

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公開日: 2019-12-27  

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