脂肪特異的Atg5KOマウスを用いた敗血症病態におけるオートファジーの機能解明

2023 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 20K17892
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 蛯原 健 大阪大学, 医学部附属病院, 特任助教(常勤) (10813975)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: オートファジー / 脂肪細胞 / サイトカイン / CITED2 / TRIM24

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、1)敗血症における脂肪細胞でのオートファジー機能の評価のため、脂肪細胞特異的Atg5KOマウスにLPSを投与し、エネルギー基質の供給や熱産生などの代謝動態、アディポサイトカインを評価する。2)敗血症における脂肪細胞でオートファジーが機能するメカニズム解明のため、LPS投与後の脂肪特異的Atg5KOマウスの脂肪組織を用いて網羅的蛋白解析を行う。3)敗血症における脂肪細胞でのオートファジー阻害メカニズム解明のため、LPSや炎症性サイトカインで脂肪細胞を刺激し、容量依存的にオートファジーが阻害されるかin vitro実験を行う
1)に関してAtg5KOマウスはLPS耐性があることがわかった。いくつかの炎症性サイトカイン、ケモカインの産生もAtg5KOマウスで低下していた。2）に関してWTマウスならびに脂肪細胞特異的Atg5KOマウスのLPS投与前、投与3時間後の脂肪組織を採取しRNAの網羅的解析を行った。その結果、脂肪組織ではLPS投与により、遺伝子の発現解析ではpositive regulation of cytokine productionやpositive regulation of immmune responseなどの免疫反応に関与しているRNAの発現が上昇しており、脂肪組織が免疫担当組織として働いていることが明らかになった。一方脂肪細胞特異的Atg5KOマウスではWTと比較してpositive regulation of immmune responseに関与している遺伝子の発現は低下していることがわかり、脂肪細胞のオートファジーは脂肪組織での免疫反応の活性化に関与していることが示唆された。またこれらの遺伝子の変化を説明しうる、原因遺伝子を解析したところCITED2、TRIM24の発現変化が予想された。3)に関しては3T3L1細胞を用いてオートファジーの阻害に関与している物質を同定したところ、TNF-αが脂肪細胞のオートファジーを阻害していることが明らかになった。