視床下部AMPキナーゼによる摂食・代謝調節作用と肥満動物における異常

2011 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 21390067
• 研究機関: 生理学研究所
• 研究代表者: 箕越 靖彦 生理学研究所, 発達生理学研究系, 教授 (10200099)
• キーワード: 生理学 / 摂食行動 / 生体分子 / 肥満 / 代謝

研究概要

AMPキナーゼ(AMPK)は、AMP濃度の上昇とAMPKK(calmodulin-dependent protein kinase kinaseなど)によるリン酸化によって活性化し、グルコースや脂肪酸の利用、遺伝子発現、蛋白合成を調節することから、"metabolic sensor"の一つとして知られている。申請者は、これまでに、マウス室傍核神経細胞に活性型AMPKを発現させると、炭水化物食への嗜好性が亢進して過食となり、肥満すること、またその作用は室傍核における脂肪酸酸化が関与することを明らかにした。また、マウスを一日絶食すると、室傍核においてAMPKが活性化するとともに脂肪酸酸化が亢進し、炭水化物食を摂取した。さらに、KKay肥満動物においてこれらの作用に異常を来することを見出した。
以上の研究実績に基づき、本年度は、高脂肪食を摂取させたマウスにおいて同様の異常が起こるかを調べた。また、高脂肪食を摂取させ肥満したマウス、KKay肥満マウスにおける室傍核における遺伝子発現の変化を調べた。その結果、高脂肪食を摂取し肥満したマウスにおいてもKKayと同様に室傍核においてAMPK活性と脂肪酸酸化が低下しており、絶食後の再摂食において高脂肪食を選択的に摂取した。さらに、高脂肪食で肥満したマウス、KKay肥満マウスともに、室傍核において脂肪酸酸化関連遺伝子の発現が低下していた。興味深いことに、室傍核においてGABAシグナルが亢進していることを見出した。このことがAMPK(活性を低下させる一因と考えられる。

研究成果

• [雑誌論文] Decreased intake of sucrose solutions in orexin knockout mice (2011)
  • 著者名/発表者名: Matsuo E, Mochizuki A, Nakayama K, Nakamura S, Yamamoto T, Shioda S, Sakurai T, Yanagisawa M, Shiuchi T, Minokoshi Y, Inoue T
  • 雑誌名: J Mol Neurosci 巻: 43 ページ: 217-224
  • DOI: doi:10.1007/s12031-010-9475-1
  • 査読あり
• [雑誌論文] An enzymatic photometric assay for 2-deoxyglucose uptake in insulin-responsive tissues and 3T3-L1 adipocytes (2011)
  • 著者名/発表者名: Saito K, Lee S, Shiuchi T, Toda C, Kamijo M, Inagaki-Ohara K, Okamoto S, Minokoshi Y
  • 雑誌名: Analytical Biochem 巻: 412 ページ: 9-17
  • DOI: doi:10.1016/j.ab.2011.01.022
  • 査読あり
• [雑誌論文] PDK1-Foxo1 in Agouti-related peptide neurons regulates energy homeostasis by modulating food intake and energy expenditure (2011)
  • 著者名/発表者名: Cao Y, Nakata M, Okamoto S, Takano E, Yada T, Minokoshi Y, Hirata Y, Nakajima K, Iskandar K, Hayashi Y, Ogawa W, Barsh GS, Hosoda H, Kangawa K, Itoh H, Noda T, Kasuga M, Nakae J
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 6 ページ: e18324
  • DOI: doi:10.1371/journal.pone.0018324
  • 査読あり
• [雑誌論文] Role of central leptin signaling in the starvation-induced alteration of B cell development (2011)
  • 著者名/発表者名: Tanaka M, Suganami T, Kim-Saijo M, Toda C, Tsuiji M, Ochi K, Kamei Y, Minokoshi Y, Ogawa Y
  • 雑誌名: J Neurosci 巻: 31 ページ: 8373-8380
  • DOI: doi:10.1523/JNEUROSCI.6562-10.2011
  • 査読あり
• [雑誌論文] DNA methylation of intronic enhancers directs tissue-specific expression of steroidogenic factor 1/adrenal 4 binding protein (SF-1/Ad4BP) (2011)
  • 著者名/発表者名: Hoivik EA, Bjanesoy TE, Minokoshi Y, Bakke M, 他
  • 雑誌名: Endocrinology 巻: 152 ページ: 2100-2112
  • DOI: 10.1210/en.2010-1305
  • 査読あり
• [学会発表] Hypothalamic and sympathetic control of muscle metabolism (2011)
  • 著者名/発表者名: Minokoshi Y, Shiuchi T
  • 学会等名: FASEB Summer Research Conferences "Glucose transporters, signaling, and Diabetes"
  • 発表場所: Snowmass Village (Colorado, USA)
  • 年月日: 2011-08-14
• [学会発表] 視床下部AMPKによるエネルギー代謝調節機構 (2011)
  • 著者名/発表者名: 箕越靖彦
  • 学会等名: 第30回成長ホルモン成長因子セミナー
  • 発表場所: 新宿住友ホール(東京都)
  • 年月日: 2011-06-10
• [備考]
  • URL: http://www.nips.ac.jp/endocrlin/