| 研究課題/領域番号 |
20K08905
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
福原 淳範 大阪大学, 医学系研究科, 寄附講座准教授 (00437328)
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| 研究分担者 |
大月 道夫 大阪大学, 医学系研究科, 准教授 (00403056) [辞退]
奥野 陽亮 大阪大学, 医学系研究科, 助教 (10534513)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | ケトン体 / 乳酸 / グルタミン / 脂肪細胞 / アディポサイトカイン |
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| 研究実績の概要 |
脂肪細胞は、エネルギーが余剰な時には蓄積し、欠乏時には放出することで、摂食や絶食・飢餓によって栄養状態が変化しても、生体の恒常性を維持する役割を果たす。特に、絶食時の作用に着目して研究を進めている。脂肪細胞は脂肪酸だけでなく、乳酸やグルタミンの産生細胞であり、ケトン体の産性能を有することを見出している。
乳酸：アディポネクチンCreマウスとLDHAfloxマウスを交配することで、脂肪細胞特異的LDHA欠損マウスを作出した。本マウスは絶食時の脂肪組織への糖取り込みが低下しており、その原因としてインスリン非依存性の糖輸送体であるGlut1の発現低下を認めた。Glut1のmRNAは変化ないことから、タンパク質レベルの制御であった。そこで、3T3-L1脂肪細胞を用いてLDHAのノックダウンを行った。その結果、Glut1蛋白が低下し、インスリン非依存的な糖取り込みも低下した。BafilomycinA1処理でGlut1蛋白発現が回復することから、LDHA欠損によってGlut1蛋白分解が亢進することが示唆された。
グルタミン：3T3-L1脂肪細胞をグルタミン不含培地でグルタミン合成酵素阻害剤（MSO）で処理すると中性脂肪分解酵素であるATGLの発現量が増加することを見出した。この時中性脂肪分解自体も亢進しており、グルタミン欠乏状態では中性脂肪分解が促進することが明らかになった。その機序として、グルタミン欠乏によるFOXO1活性化が関与することが示唆された。
ケトン体：3T3-L1脂肪細胞にケトン体を添加すると、脂肪細胞のインスリンシグナルが増強することを見出した。脂肪細胞機能を制御するPPARγや抗酸化酵素も増加しており、インスリン誘導性の脂肪酸合成酵素の発現量も増加した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
それぞれの代謝因子の脂肪細胞に対する作用を明らかにした。乳酸とグルタミンについて論文報告をおこなった。ケトン体について論文投稿し、リバイス実験中である。
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| 今後の研究の推進方策 |
乳酸：脂肪細胞特異的LDHA欠損マウスで得られたデータから、乳酸によるシグナル伝達の標的因子の解析を進めている。本マウスでは血中の中性脂肪が高値となることを見出しており、メカニズムを解析する。
ケトン体：脂肪細胞におけるケトン体産生について、脂肪細胞特異的HMGCS2欠損マウスを作成予定である。本マウスを用いて、脂肪細胞由来ケトンの意義を解明する。
グルタミン：マウスを用いてグルタミン補充による脂肪細胞機能の変化を解析する。
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