家畜におけるレプチンの機能と分泌調節機構の解明

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レプチンは脂肪細胞から合成分泌されるサイトカインであり、食事栄養代謝と生体機能を結ぶキー分子の一つである。本特別研究員は既に、ウシやヒツジを用いて様々な生理的・病理的条件における血中レプチン動態について検討して、反すう動物でのレプチン合成が、マウスやヒトとは異なる調節を受けていることを報告してきた。本研究の目的は、ウシレプチンの合成分泌の調節機構を細胞分子レベルを明らかにすることである。昨年度までに、ウシ脂肪細胞の初代培養法を確立したので、本年度はそれを用いて以下の結果を得た。1,ホルスタイン牛の脂肪組織から分離培養した前駆脂肪細胞をインスリン、イソブチルキサンチン、デキサメタゾンで処理すると、脂肪細胞に特異的ないくつかの遺伝子の発現が増加し、脂肪滴を蓄積して脂肪細胞に分化した。この細胞でのレプチンmRNAの発現をRT-PCRでチェックした所、前駆脂肪細胞では殆ど検出されなかったが、分化した細胞では強いシグナルが認められた。そこで、ノーザンブロット法で定量的に調べたところ、他の分化マーカーとほぼ同じく10日後にmRNAレベルが最大となった。2,レプチンmRNA発現が最大となった時点で、培地の栄養源であるグルコースを除去すると24時間後にはレプチン発現は大きく低下した。これにグルコースを再添加すると濃度依存的にレプチン発現が回復した。反すう動物の栄養代謝の最大の特徴は、主なエネルギー源がグルコースや長鎖脂肪酸ではなく短鎖脂肪酸(酢酸、プロピオン酸、酪酸)である点である。そこで同様にグルコース除去後、酢酸を添加した所、ごく低濃度で顕著な回復が見られた。これらの結果は、非反すう動物での知見と異なるものであり、反すう動物特有の調節機構によると思われるので、現在詳細に解析中である。