2015 Fiscal Year Annual Research Report
臓器間神経ネットワークによる体重調節の分子メカニズムの解明
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26293215
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
山田 哲也 東北大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (90400374)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 臓器間相互作用 / 体重調節 / 自律神経 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
研究代表者らは、体重の調節機構に求心路・遠心路双方からなる臓器間神経ネットワークが重要な役割を果たしていることを明らかにし、肥満が単に過食と運動不足のみによって生じるものではないことを示してきた（Cell Metab 2006, Science 2006, Cell Metab 2012）。これらの研究成果は、臓器間相互作用における経路としての神経ネットワークの重要性を先駆的に明らかにしたものであるが、未だ、神経シグナルの引き金である分子は未解明である。そこで、本年度はこの臓器間神経ネットワークを司る分子メカニズムの解明を目的として、プロテオームレベルでの解析を行なった。
肝細胞から実際に分泌され、迷走神経求心路に存在する受容体のリガンドとして作用しうる候補分子の同定に向けて実際に分泌されている分子を探索することが、極めて重要である。一方、既存の培養肝細胞が発現する分子は、生体の肝細胞が発現する分子とはかなりの相違が存在することが判明している。そこで、これを克服するために初代肝細胞を用いた実験が必須と考え実行した。具体的にはGKマウス、PPARγマウス、ERKマウスの肝臓から初代肝細胞を採取し、その培養上清について質量分析計を用いてプロテオーム解析を行い網羅的に候補分子を探索、複数の候補分子の絞込みを行なった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
ほぼ予定通り、プロテオームレベルでの候補分子の絞込みが行なえた。
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| Strategy for Future Research Activity |
第一に、平成２７年度にプロテオームレベルでの解析で絞り込んだ候補分子について、アデノウイルスベクターを用いて肝臓に発現させることで、下記のように個体および各組織に生じる代謝状態の変化を検討する。
＊アデノウイルスベクターを用いて候補分子を肝臓に導入されたマウスにおいて、
（１）体重、摂食量、酸素消費量および自発運動量といったエネルギー収支バランスを検討する。（２）ノルエピネフリン投与により褐色脂肪組織依存性の酸素消費量増加の程度を検討する。（３）血糖、インスリン値、レプチン値や遊離脂肪酸値、中性脂肪値など、エネルギー代謝調節に影響を及ぼし得る種々の血清パラメーターを検討する。（４）褐色・白色脂肪組織や筋肉組織など各組織を組織学的に検討し、肝臓への遺伝子導入が他臓器に与える影響を検討する。また各組織からmRNAを精製し、定量的RT-PCR法を用いて、一組織での遺伝子導入により、他の各組織における遺伝子発現の変化に与える影響を検討する。褐色脂肪組織については、熱産生関連分子（UCP1、PGC-1αなど）の検討を重点的に行う。（５）延髄吻側縫線核（褐色細胞を支配する交感神経のプレモーターニューロンが存在する）の神経活性の変化を検証する。
第二に、GKマウス、PPARγマウス、ERKマウスの肝臓から初代肝細胞を採取し、その培養上清について質量分析計を用いてメタボローム解析を行い、網羅的に候補分子を探索する。
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[Journal Article] Dapagliflozin, a Sodium-Glucose Co-Transporter 2 Inhibitor, Acutely Reduces Energy Expenditure in BAT via Neural Signals in Mice.2016
Author(s)
Chiba Y, Yamada T, Tsukita S, Takahashi K, Munakata Y, Shirai Y, Kodama S, Asai Y, Sugisawa T, Uno K, Sawada S, Imai J, Nakamura K, Katagiri H.
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Journal Title
PLoS One.
Volume: 11
Pages: e0150756
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Maternal dietary imbalance between omega-6 and omega-3 polyunsaturated fatty acids impairs neocortical development via epoxy metabolites.2015
Author(s)
Sakayori N, Kikkawa T, Tokuda H, Kiryu E, Yoshizaki K, Kawashima H, Yamada T, Arai H, Kang JX, Katagiri H, Shibata H, Innis SM, Arita M, Osumi N.
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Journal Title
Stem Cells.
Volume: 34
Pages: 470-82
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Impacts of the Great East Japan Earthquake on diabetic patients.2015
Author(s)
Tanaka M, Imai J, Satoh M, Hashimoto T, Izumi T, Sawada S, Uno K, Hasegawa Y, Kaneko K, Yamada T, Ishigaki Y, Imai Y, Katagiri H.
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Journal Title
J Diabetes Investig.
Volume: 6
Pages: 577-86.
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] A hepatic amino acid/mTOR/S6K-dependent signalling pathway modulates systemic lipid metabolism via neuronal signals.2015
Author(s)
Uno K, Yamada T, Ishigaki Y, Imai J, Hasegawa Y, Sawada S, Kaneko K, Ono H, Asano T, Oka Y, Katagiri H.
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Journal Title
Nat Commun.
Volume: 13
Pages: 7940.
DOI
Peer Reviewed
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