| 研究課題/領域番号 |
20K20179
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
伊藤 栄紘 東京工業大学, 生命理工学院, 助教 (70707918)
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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 | 脂肪細胞 / 活性酸素種 / 酸素濃度イメージング / ポルフィリン |
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| 研究実績の概要 |
本申請研究では、脂肪分解における細胞内酸素濃度変化、活性酸素種（ROS）刺激の影響と抗酸化剤による脂肪分解機能回復の観察から、脂肪細胞の酸素とROS動態を解明することを目指す。既存の報告とこれまでの研究成果から、脂肪分解には適切なROS濃度が存在することが考えられるが、細胞レベルでの酸素動態や脂肪分解に関与するROSの種類や濃度の影響を詳細に検討した報告はない。
令和2年度は、酸素濃度イメージング時に発生する一重項酸素が細胞へ影響を与えない、新たに開発したPtP修飾メソポーラスシリカナノ粒子（PtP@MSN）を用いて、脂肪細胞内の酸素濃度イメージングと脂肪分解を評価した。PtP@MSNと脂肪滴蛍光色素LipiDyeで二重染色した細胞を用いて酸素濃度イメージングと脂肪滴イメージングの同時観察を行った結果、細胞へのROSの影響を抑制した酸素濃度イメージングが達成され、脂肪細胞の研究に有効であることが示された。
令和3年度は、PtP@MSNと従来の白金ポルフィリンを用いて、脂肪細胞へROS刺激を与えた時の細胞内酸素濃度と脂肪滴変化を観察し、酸素代謝と脂肪分解におけるROSの影響を調べた。培養した3T3-L1脂肪細胞にPtP@MSNとPtTCPPを取り込ませ、発生した一重項酸素によるROSをH2DCFDAで検出を試みた。
令和4年度は、令和3年度の実験を継続し、さらに様々な抗酸化剤を細胞へ添加し、ROSによる脂肪分解阻害からの機能回復を評価する。
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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
令和2年度は、新規酸素センシングプローブであるPtP修飾メソポーラスシリカナノ粒子（PtP@MSN）と脂肪滴蛍光色素LipiDyeを用いて、脂肪細胞の脂肪滴と酸素濃度の同時イメージングを達成できることが確認された。令和3年度は、PtP@MSNと従来の水溶性白金ポルフィリンを用いて、脂肪細胞へROS刺激を与えた時の細胞内酸素濃度と脂肪滴変化を観察し、酸素代謝と脂肪分解におけるROSの影響を調べた。培養した3T3-L1脂肪細胞にPtP@MSNとPtTCPPを取り込ませ、発生した一重項酸素によるROSをH2DCFDAで検出を試みた。しかし年度途中に新たにPtP@MSNを追加合成したところ、これまで使用していたPtP@MSNと性質が変化しており、再合成を試みたため進捗はやや遅れている。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和4年度は令和3年度の実験を継続し、脂肪細胞へROS刺激を与えた時の細胞内酸素濃度と脂肪滴変化を観察し、酸素代謝と脂肪分解におけるROSの影響を調べる。さらに様々な抗酸化剤を細胞へ添加し、ROSによる脂肪分解阻害からの機能回復を試みる。実験では添加する抗酸化剤の種類によって、どの種類のROSが脂肪代謝へ影響を与えているかを明らかにする。抗酸化剤添加の結果を基に、酸化ストレス除去による脂肪代謝改善に働く有用物質候補を評価する。
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