脂肪由来幹細胞に残された運動や肥満の記憶を制御する分子機構の解明

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肥満症の改善に有効な運動トレーニング（EX）は成熟脂肪細胞の生理機能のみならず脂肪由来幹細胞（ADSC）の分化能も変化させる。しかしながら，EXがADSCの分化調節機構に与える詳細なメカニズムの解明には至っていない。近年，幹細胞の分化能変化に重力や力学的負荷を感知する細胞骨格因子のリモデリングが密接に関与することが報告されている。従って， EXによる分化能の変化は細胞骨格因子のリモデリングを介して獲得された可能性が高い。そこで本年度は，ADSCの脂肪細胞分化における細胞骨格の役割に着目し研究を行った。被験動物はWistar系ラットを用い，非運動（SED）群とEX群を設定し，９週間の持久的運動トレーニングの介入を行った。介入終了後，各群の鼠蹊部脂肪および精巣上体脂肪組織からADSCを回収し，それぞれを1G環境下と模擬微小重力（SMG）環境下で脂肪細胞に分化（皮下または内臓分化脂肪細胞と称す）させ，脂肪分化能の評価を行った。その結果，1G環境下で培養したEX群のADSCの脂肪分化能は，由来する脂肪組織の部位にかかわらず，SED群に比べて低下した。この時、皮下分化脂肪細胞のメカノセンサータンパク質の発現量は，1G環境下においてEX群において増加するが，SMG環境下で得た皮下分化脂肪細胞では、こうしたEX群の影響がほぼ消失することが分かった。これに対して、1G環境下で得た内臓分化脂肪細胞のメカノセンサータンパク質発現量はEX群において減少する傾向を示した。また、1G環境下と比較し、内臓脂肪組織由来のADSCでは，SED群およびEX群ともにSMG環境下で脂肪細胞への分化が抑制されることが分かった。以上の結果から、EXは，脂肪組織の部位にかかわらず，ADSCの脂肪細胞への分化能を抑制するが，その抑制を修飾する経路がADSCが由来する脂肪組織の部位によって異なっていることが示唆された。