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Research Results 研究成果

ミトコンドリアを介した褐色脂肪细胞の自己活性化?脂肪燃焼メカニズムを発见

~ 新しいアプローチによる肥満治療薬開発への期待 ~ 2022.08.18
研究成果Life & Health

ポイント

  • 肥満は生活习惯病、动脉硬化性疾患および癌の発症にも関连しており、根治を目指すべき疾患と考えられますが、安全性?有効性が保証された根本的治疗法は依然确立していません。
  • 本研究では活性化したミトコンドリア机能を有する褐色脂肪细胞が细胞外小胞(エクソソーム)の分泌を促进し、自身および周囲の细胞がそれらを取り込んで持続的に自己活性化するというメカニズムを世界で初めて明らかにしました。
  • 今后、细胞外小胞(エクソソームなど)そのものや、その小胞分泌机构をターゲットとする根本的な肥満治疗薬の开発につながることが期待されます。

概要

 糖尿病?心筋梗塞?脳梗塞等の原因である肥満は、现在减量以外に根本的な治疗法がありません。社会背景からもリモートワークが普及している现代では、変化するライフスタイルによって日常生活の活动量は减少し、肥満症が増加していくことが强く悬念されています。そのため根本的な肥満解消を目指す新しい治疗法の开発が望まれるところです。

 本研究では、脂肪を燃焼して热を产生する褐色脂肪细胞を活性化させるメカニズムの研究に取り组み、活性化を促进する因子を褐色脂肪细胞自身で分泌し利用することで、持続的に脂肪燃焼を可能とする新たな仕组みを解明しました。

 九州大学大学院医学研究院臨床検査医学の藤井雅一 非常勤講師、病院検査部の瀬戸山大樹 助教、康東天 名誉教授らの研究チームは、ミトコンドリアに存在する(※1) TFAM(ミトコンドリア転写因子A)というタンパク質を過剰発現させたマウスには強力な抗肥満効果が存在することを示し、更にそのメカニズムについて解明していきました。今回、TFAM高発現ホモマウス(TgTg)由来の褐色脂肪細胞は、野生型(WT)マウス由来の細胞と比較してミトコンドリア機能が活性化しており、より多くの(※2)エクソソームを分泌することを明らかにしました。また、WT由来の褐色脂肪細胞にTgTg細胞由来の培養液から抽出したエクソソームを加えて培養すると、エクソソーム濃度に応じて褐色脂肪細胞が活性化(自己分化)することも明らかになりました。更に驚くべきことに、TgTgマウスの褐色脂肪細胞をWTマウスに移植すると、高脂肪食摂取に対する著明な体重増加抑制が認められ、強力な抗肥満効果を示すことがわかりました。

 今回の検讨により、生体内に生理的に存在するエクソソームによる褐色脂肪细胞活性化メカニズムが解明されたことで、肥満治疗に求められる安全性?有効性という重要な条件を満たす新たな治疗戦略が示されることとなりました。今后、エクソソームを始めとする细胞外小胞の分泌促进に寄与するミトコンドリア活性化剤や安定的なエクソソーム回収法の确立等により、根治的肥満治疗法の开発へ大きく贡献するものと考えられます。

 本研究成果は、2022年8月10日に、国際学術誌「 iScience 」に掲載されました。

【概要図】ミトコンドリア内の罢贵础惭が高発现している褐色脂肪细胞ではミトコンドリアの机能が亢进し、その结果エクソソームの分泌が促进されます。分泌した细胞自身やその周囲の细胞にてエクソソームが取り込まれ、褐色脂肪细胞の活性化遗伝子?蛋白発现が上昇します。このような自己を活性化するメカニズムによって持続的に热产生が上昇し强力な抗肥満効果を示していると考えられます。

用语解説

※1 TFAM(mitochondrial transcription factor A : ミトコンドリア転写因子A)
罢贵础惭のほとんどはミトコンドリア顿狈础と结合して存在している。罢贵础惭はミトコンドリア(尘迟)顿狈础配列非特异的に结合することで尘迟顿狈础を凝缩する働きがある一方で、配列特异的に结合して転写因子としても働いている。このように罢贵础惭には尘迟顿狈础の构造维持?転写?修復?复製などに関与していると言われているが、依然明らかとなっていない作用があると考えられている。

※2 エクソソーム
細胞から分泌される直径50-150 nmの顆粒状の物質。エクソソームには様々なタンパク質?脂質?RNAが含まれており、別の細胞に運搬されることによって機能的変化や生理的変化を引き起こす。

论文情报

タイトル:
著者名:Masakazu Fujii, Daiki Setoyama, Kazuhito Gotoh, Yushi Dozono, Mikako Yagi, Masataka Ikeda, Tomomi Ide, Takeshi Uchiumi, Dongchon Kang
掲载誌:颈厂肠颈别苍肠别
顿翱滨:丑迟迟辫蝉://诲辞颈.辞谤驳/10.1016/箩.颈蝉肠颈.2022.104889

研究に関するお问い合わせ先

医学研究院 藤井 雅一 非常勤讲师