グレリン細胞性状・機能 の解析

2013 年度 実績報告書

• 研究領域: 食欲と脂肪蓄積の制御と破綻の分子基盤の解明
• 研究課題/領域番号: 25126713
• 研究種目: 新学術領域研究(研究領域提案型)
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 岩倉 浩 京都大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (20378615)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2015-03-31
• キーワード: グレリン / 細胞株 / 遺伝子プロファイル / 分泌調節 / 生合成

研究概要

すでに取得済みであるMGN3-1細胞（グレリン分泌細胞株）、MIN6細胞（膵β細胞株）、αTC細胞（膵α細胞株）でのマイクロアレイデータについて、脂肪酸輸送代謝関連遺伝子、転写因子の解析を中心に行った。これまでに、我々は、膵β細胞では、グレリンおよびグレリン-O-acyltransferaseを導入しても、オクタン酸の添加なしにはアシル化グレリンの産生がほとんど起きないことを見いだし、グレリン細胞と膵β細胞との脂質代謝に差異がある可能性を報告している（坂東、岩倉ら、Am Jour of Physiol End Met 2012）。現在、MGN3-1細胞とMIN6細胞間での脂質代謝について、脂肪酸取込み、代謝等について詳細な検討を進めつつあり、見いだされた脂質代謝の差異と遺伝子発現プロファイルの差異との関連を検討している。具体的には、MGN3-1細胞を用いて、発現に差異があった遺伝子を過剰発現もしくは発現抑制することで、特にグレリンのアシル化への影響を検討している。特に、遺伝子Xについては、MIN6細胞では、MGN3-1細胞の50倍の発現差異を認めており、現在、遺伝子導入によるグレリン産生への影響を検討している。また、逆にMGN3-1細胞で発現が高い遺伝子も見いだしており、siRNAによるノックダウンの影響も検討しつつある。
また、細胞株でのデーターを確認するため、グレリン細胞の蛍光標識にも取り組み、グレリンプロモーター支配下に蛍光蛋白が発現するトランスジェニックマウスを作成している。今後、マウス胃より、セルソーターを用いてグレリン細胞の単離を行う予定である。

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

これまでに得られた遺伝子プロファイルから、いくつかのグレリン細胞での脂質代謝に重要と思われる遺伝子を選択できており、またMGN3-1細胞とMIN6細胞との間での脂肪酸代謝の差異についてもいくつかの点で差があることを見いだしつつある。問題点として、MGN3-1細胞での遺伝子過剰発現実験、発現抑制実験を行っているが、現状では、十分な過剰発現や発現抑制が得られていないところがあり、この点は改善が必要である。
グレリン細胞の蛍光ラベルについては、トランスジェニックマウスを作成しており、セルソーターを用いた単離の準備を進めつつある。
以上から、一部実験手技上の問題点が残るが、おおむね順調に進展していると考える。

今後の研究の推進方策

現在、問題となっているMGN3-1細胞への遺伝子導入効率が悪いという点に関しては、現在、リポフェクションに用いる試薬の変更、条件の最適化を行っている。今後、エレクトポレーションの利用、トランスポナーゼや、ウイルスベクターの利用など種々の方法による導入を検討する予定にしており、十分な導入効率が得られることを期待している。最終的には、安定した実験を行うため、トランスポナーゼシステム、あるいはレトロウイルス等を用いてstable cell lineの樹立を行う予定である。
蛍光ラベルグレリン細胞の単離については、大学に新しいセルソーターが導入されており、これを用いることで高効率に細胞単離を行えるものと考えている。

研究成果

• [雑誌論文] A link between FTO, ghrelin, and impaired brain food-cue responsivity. (2013)
  • 著者名/発表者名: Karra E, O'Daly OG, Choudhury AI, Yousseif A, Millership S, Neary MT, Scott WR, Chandarana K, Manning S, Hess ME, Iwakura H, Akamizu T, Millet Q, Gelegen C, Drew ME, Rahman S, Emmanuel JJ, Williams SC, Rüther UU, Brüning JC, Withers DJ, Zelaya FO, Batterham RL.
  • 雑誌名: J Clin Invest. 巻: 123 ページ: 3539-51
  • DOI: 10.1172/JCI44403.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Overexpression of intraislet ghrelin enhances β-cell proliferation after streptozotocin-induced β-cell injury in mice. (2013)
  • 著者名/発表者名: Bando M, Iwakura H, Ariyasu H, Koyama H, Hosoda K, Adachi S, Nakao K, Kangawa K, Akamizu T.
  • 雑誌名: Am J Physiol Endocrinol Metab. 巻: 305 ページ: E140-8
  • DOI: 10.1152/ajpendo.00112.2013.
  • 査読あり
• [学会発表] ストレプトゾトシン誘導膵β細胞障害時におけるグレリンの細胞増殖促進作用の検討 (2013)
  • 著者名/発表者名: 坂東 美佳, 岩倉 浩, 有安 宏之, 小山 博之, 細田 公則, 足立 壯一, 中尾 一和, 寒川 賢治, 赤水 尚史
  • 学会等名: 第34回日本肥満学会総会
  • 発表場所: 東京フォーラム
  • 年月日: 20131011-20131011
• [学会発表] トリプトファンによるカルシウム感知受容体を介したグレリン分泌調節への影響 (2013)
  • 著者名/発表者名: 小山 博之, 岩倉 浩, 細田 洋司, 坂東 美佳, 細田 公則, 寒川 賢治, 中尾 一和
  • 学会等名: 第34回日本肥満学会総会
  • 発表場所: 東京フォーラム
  • 年月日: 20131011-20131011
• [学会発表] グレリン産生細胞株樹立によるグレリン生合成、分泌機構の解明 (2013)
  • 著者名/発表者名: 岩倉 浩
  • 学会等名: 第86回日本内分泌学会学術総会
  • 発表場所: 仙台国際センター
  • 年月日: 20130426-20130426
• [学会発表] アミノ酸によるin vitroでのグレリン分泌調節機構の解明 (2013)
  • 著者名/発表者名: 小山博之、岩倉 浩、細田洋司、坂東美佳、細田公則、寒川賢治、中尾一和
  • 学会等名: 第86回日本内分泌学会学術総会
  • 発表場所: 仙台国際センター
  • 年月日: 20130425-20130425