| 研究課題/領域番号 |
19K08993
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| 研究機関 | 群馬大学 |
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研究代表者 |
齋藤 従道 群馬大学, 大学院医学系研究科, 助教 (80572619)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | 細胞外小胞 / 糖取り込み / 伸展刺激 / 骨格筋 |
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| 研究実績の概要 |
これまで我々は培養骨格筋に伸展刺激を加え、分泌される細胞外小胞（EVs: Extracellular Vesicles）が骨格筋や脂肪細胞において糖取り込促進作用があることを見いだしている。さらに、その作用機序として脂肪細胞でのグルコーストランスポーター４(Glut4)の発現増強、AMP-activated protein kinase（AMPK）を介したシグナル伝達機構の重要性を発見した。
そこでまず、伸展刺激の有無により分泌されるEVsが脂肪細胞に作用しているかを確認するため、伸展刺激により分泌されるEVs(Stretch EVs)、基底状態において分泌されるEVs(Basal EVs)を蛍光ラベルし、脂肪細胞に添加後蛍光顕微鏡にて観察した。結果はStretch EVs、Basal EVsともに脂肪細胞に取り込まれることが判明した。つまり、Stretch EVsとBasal EVsはその機能が異なり、取り込まれたEVsに作用を発揮する因子が含まれていることが明らかとなった。そこで、Stretch EVs、Basal EVs内に含有するsiRNAをマイクロアレイ法にて確認したところ、Glut4の発現に関与すると既報のあるsiRNAが複数同定された。さらに、Stretch EVs、Basal EVs内のリン酸化AMPKをウェスタンブロットにて確認したところ、Stretch EVsはリン酸化AMPKをBasal EVsと比較し有意に多く内包していた。このことから、Stretch EVsが脂肪細胞において糖取り込みを促進する機序は、Stretch EVsが骨格筋からリン酸化AMPKを輸送し、脂肪細胞においてリン酸化AMPKが作用した可能性が示唆された。
以上の発見はインスリン刺激とは独立した糖取り込み機構の解明につながると考えられ、新たな糖代謝改善機構を解明する可能性があると考えている。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
研究計画書には糖取り込みに関与する可能性のある分子を複数同定するまでに至ったが、それら分子の発現を制御したEVsを作成、作用機序の解明を行う予定であったが、至っていない。また、in vivoの実験も同時並行で行っていたが、実験条件設定に時間を必要としている。
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| 今後の研究の推進方策 |
Glut4の発現に関するsiRNAが複数同定されたため、それら核酸を発現させ、ラベリングしたEVsを作成し、培養脂肪細胞に添加し、核酸の挙動、Glut4の発現を確認する予定である。またStretch EVs内のリン酸化AMPKを阻害することにより、Stretch EVsの糖取り込み作用の変化を確認し、作用機序を解明する。
さらに、同時にEVsをマウスの骨格筋、脂肪組織に投与することによりGlut4やリン酸化AMPKの発現が増加するかを確認し、解析する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
差額が生じた理由：出産・育児により当初の実験計画がすべて履行出来なかった。
使用計画：生じた差額分を次年度消耗品購入分と合算して新たに消耗品、マウス購入費（飼育費も含む）に使用する予定である。
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