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2013 年度 実施状況報告書

高地環境ストレス(低酸素・低温)による褐色脂肪細胞の活性化と抗肥満対策

研究課題

研究課題/領域番号 25560380
研究種目

挑戦的萌芽研究

研究機関立命館大学

研究代表者

田口 貞善  立命館大学, スポーツ健康科学部, 教授 (90086819)

研究分担者 松生 香里  東北工業大学, 人間科学部, 講師 (60513570)
橋本 健志  立命館大学, スポーツ健康科学部, 准教授 (70511608)
山内 潤一郎  首都大学東京, 大学教育センター, 准教授 (70552321)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワード低酸素 / 低温 / 褐色脂肪細胞
研究概要

環境変化は代謝特性を劇的に変化させ、生理的な適応反応を促し、身体機能に影響を及ぼす。本研究では、生体の生理的適応反応を惹起し得る低温と低酸素環境を材料とし、その環境が代謝特性へ及ぼす詳細なメカニズムを、特に褐色脂肪細胞の活性化にフォーカスして解析し、その適応反応を通して生体レベルでの脂質代謝亢進を誘発することを目的とする。
これまで、申請者らは、脂肪細胞を5%の低酸素環境で1日あるいは1週間培養した。その結果、1日の低酸素刺激で脂肪細胞内の脂肪滴が縮小化すること、そして、1週間の低酸素刺激で脂肪滴が顕著に減少し、細胞内トリグリセリド量も顕著に低下することを認めた(Hashimoto, Taguchi et al., BBRC 2013)。その分子機序として、糖取り込みが低下していること、および脂肪合成関連タンパク質の発現量が低下していることが明らかになった。
また、申請者らは、ヒトにおいて、一過性の低温曝露 (-15度)が脂質代謝の亢進を誘発することを認めている(Yamauchi et al. 2012)。このように、低酸素・低温環境は、代謝特性を劇的に変化させ、生理的な適応反応を惹起すると考えられるが、その分子機序は未解明な点も多く、今後の課題である。
今後は、環境因子(低酸素、低温)に起因する脂質代謝亢進がどのように褐色脂肪組織(Brown Adipose Tissue: BAT)の活性化と関係しているかを生体分子レベルで明らかにする必要がある。

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

当初の目的であった、低酸素環境が脂肪細胞の脂肪合成機能にどのような影響を及ぼすかを分子レベルで解析し、論文化することができた(Hashimoto, Taguchi et al., BBRC 2013)。今後、低温環境が脂肪細胞に及ぼす影響についても解析を進めていく。

今後の研究の推進方策

申請者らは、ヒトにおいて、一過性の低温曝露 (-15度)が脂質代謝の亢進を誘発することを認めている(Yamauchi et al. 2012)。このように、低酸素・低温環境は、代謝特性を劇的に変化させ、生理的な適応反応を惹起すると考えられるが、その分子機序は未解明な点も多く、今後の課題である。
今後は、環境因子(低酸素、低温)に起因する脂質代謝亢進がどのように褐色脂肪組織(Brown Adipose Tissue: BAT)の活性化と関係しているかを生体分子レベルで明らかにする必要がある。
具体的には、3T3-L1脂肪細胞に対して、低温刺激がどのようなタンパク質発現に影響するのかを、質量分析によって網羅的に解析する。UCP1をはじめ、脂質代謝亢進に寄与すると考えられるタンパク質については、その機能解析を、分子生物学的手法を用いて遂行する。

次年度の研究費の使用計画

当初の計画では、備品および旅費のために予算を執行する予定であったが、研究者が行っている別の研究課題の成果を、本研究で生かすことができたため、相当額を執行しなかった。
成果発表を次年度に行い、そのための旅費を計上する。また、その他論文掲載費などに充て、成果を国際的に発信するよう努める。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2013 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] Modest hypoxia significantly reduces triglyceride content and lipid droplet size in 3T3-L1 adipocytes.2013

    • 著者名/発表者名
      Hashimoto T, Yokokawa T, Endo Y, Iwanaka N, Higashida K, and Taguchi S.
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 440 ページ: 43-49,

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2013.09.034

    • 査読あり
  • [学会発表] Body composition of human limbs by using BIA and MRI.

    • 著者名/発表者名
      Maki Yoshikawa, Toshiyuki Kurihara, Sadayoshi Taguchi, Junichiro Yamauchi, Takeshi Hashimoto.
    • 学会等名
      18th European College of Sport Science
    • 発表場所
      Barcelona, Spain
  • [学会発表] ヒト上腕部における皮下脂肪と筋内脂肪の関係

    • 著者名/発表者名
      吉川 万紀、栗原 俊之、田口 貞善、山内 潤一郎、橋本 健志
    • 学会等名
      日本体力医学会
    • 発表場所
      日本教育会館(東京都)
  • [学会発表] Aging, not inactvity, alters lactate metabolic properties to facilitate lactate oxidation in fast-type skeletal muscle.

    • 著者名/発表者名
      Sadayoshi Taguchi, Shinya Masuda, Tatsuro Egawa, Tatsuya Hayashi.
    • 学会等名
      Med.Sci.Sports Exerc.
    • 発表場所
      Indianapolis, U.S.A.
  • [学会発表] Relation between waist circumference and body mass index in Chinese children and adlescents.

    • 著者名/発表者名
      Xiao Jian Yin, Chen Ye Ji, Liu Ji, Qiang Guo, Shi Chang Li, Sadayoshi Taguchi, Toyoho Tanaka.
    • 学会等名
      Med.Sci.Sports Exerc.
    • 発表場所
      Indianapolis, U.S.A.

URL: 

公開日: 2015-05-28  

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