脂肪分化に伴うマクロスケールダイナミクスの解明

阐明与脂肪分化相关的宏观动力学

• 批准号: 18770162
• 负责人: 永山 昌史
• 金额: $ 2.37万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18770162/
• 关键词: 脂肪細胞; 脂肪滴; タイムラプス観察; 脂肪分化; 細胞分裂; 脂肪分解; 脂肪分解酵素; 細胞形態; 脂肪滴結合タンパク; 脂肪滴融合

本研究の目的は、脂肪細胞の分化過程に現れるマクロスケールのダイナミクスに特徴的な時空間パターン、およびその制御機構を明らかにすることである。当該年度は、(1)脂肪分化時の細胞分裂と(2)脂肪分解時の脂肪滴の挙動の2つのダイナミクスを中心として研究を行った。ラット内臓脂肪組織由来の初代細胞群がin vitroで脂肪細胞へと分化する過程をタイムラプス観察したところ、25%の細胞は脂肪滴を蓄積した後でも細胞分裂によって増殖することが明らかとなった。分裂後の2匹の娘細胞はそれぞれ親細胞の約50%ずつの脂肪滴を含んでおり、脂肪滴自体は分裂しないことを示している。このような細胞分裂は播種58〜118時間後に見られ、それ以降は見られなかった。PPAR-γの活性化によって発現が誘導されるタンパクの一つであるペリリピンの免疫蛍光染色を行ったところ、播種72時間後にはほとんど全ての細胞で脂肪滴表面にペリリピンが局在していた。即ち、これまで増殖停止の十分条件であるとされてきたPPAR-γの活性化だけでなく、その下流で働く因子によって細胞分裂が制御されていることを示唆する。次に、ノルエピネフリンおよびイソプロテレノールによって分化後期の脂肪細胞に脂肪分解を誘導し、この時の脂肪滴の挙動をタイムラプス観察した。この結果によると、脂肪滴を収縮させる細胞だけではなく、逆に脂肪滴を成長させる細胞も見られた。また、、収縮する脂肪滴と成長する脂肪滴が一つの細胞内に混在していた。さらに、脂肪分解酵素であるATGLとホルモン感受性リパーゼ(HSL)の免疫蛍光染色を行ったところ、ATGLは細胞ごとに発現量が異なること、一つの細胞内においても脂肪滴ごとにHSLの局在が異なることが明らかとなった。以上の結果から、脂肪細胞の細胞分裂および脂肪分解は、細胞ごとに非同期的な挙動を示すことが明らかとなった。

Purpose の this study は の, fat cell differentiation process に now れ る マ ク ロ ス ケ ー ル の ダ イ ナ ミ ク ス に 徴 of spatial パ な タ ー ン, お よ び そ の system royal institution を Ming ら か に す る こ と で あ る. When the annual は, adipose differentiation と の during cell division (1) (2) when the adipose decompose の fat droplet の 挙 つ の 2 の ダ イ ナ ミ ク ス を center と し を line っ て research た. ラ ッ ト routine in adipose tissue origin の が original cell populations in vitro で fat cells へ と differentiation す る process を タ イ ム ラ プ ス 観 examine し た と こ ろ, 25% の cells は fat droplets を accumulation し た after で も cell division に よ っ て raised colonization す る こ と が Ming ら か と な っ た. Divides の 2 horse の niang cells は そ れ ぞ れ parent cell の about 50% ず つ の fat drops を ん で お り, fat drops of autologous split は し な い こ と を shown し て い る. Youdaoplaceholder1 ような ような cell division seeding 58-118 time に see られ, それ and subsequent った see られな った った った. Ppar-gamma の activeness に よ っ て 発 now が induced さ れ る タ ン パ ク の a つ で あ る ペ リ リ ピ ン の 蛍 light dye line を っ た と こ ろ, seeding after 72 time に は ほ と ん ど full て の cells で fat droplet surface に ペ リ リ ピ ン が bureau in し て い た. Namely ち, こ れ ま で raised colonization stop の is conditions で あ る と さ れ て き た ppar-gamma の activeness だ け で な く, そ の obscene で 働 く factor に よ っ て cell division が suppression さ れ て い る こ と を in stopping す る. に, ノ ル エ ピ ネ フ リ ン お よ び イ ソ プ ロ テ レ ノ ー ル に よ っ て の fat cells に late differentiation induced adipose decompose を し, こ の の fat drops when の 挙 dynamic を タ イ ム ラ プ ス 観 examine し た. こ の results に よ る と, fat drops を 収 shrinkage さ せ る cells だ け で は な く, reverse に grow fat drops を さ せ る cells も see ら れ た. Youdaoplaceholder0, condenses する fat droplet と grows する fat droplet が する <s:1> <s:1> in the <s:1> cell に mixed in the て た た た. さ ら に, adipose decompose ferment で あ る ATGL と ホ ル モ ン susceptibility リ パ ー ゼ (an HSL) の 蛍 light dye line を っ た と こ ろ, ATGL は cells ご と に 発 different showing quantity が な る こ と, a つ の intracellular に お い て も fat droplet ご と に an HSL の bureau in が な る こ と が Ming ら か と な っ た. の above results か ら の cell division, the fat cells お よ び adipose decompose は, cell ご と に than the same period of な 挙 dynamic を shown す こ と が Ming ら か と な っ た.

项目成果

脂肪細胞への分化過程における細胞及び脂肪滴の挙動:タイムラプス観察による一細胞レベルでの解明

细胞和脂滴在脂肪细胞分化过程中的行为：通过延时观察在单细胞水平上进行阐明

• 发表时间: 2007
• 期刊: 肥満研究 13
• 作者: Higashi;K.;山本兼由;John L. Hobman;Tetsuya Hori;Mi-Sun Kwon;Masahiro Okada;Masahiro Okada;岡田聖裕;永山 昌史
• 通讯作者: 永山 昌史

Temporal and spatial variations of lipid droplets during adipocyte division and differentiation

• DOI: 10.1194/jlr.m600155-jlr200
• 发表时间: 2007-01-01
• 期刊: JOURNAL OF LIPID RESEARCH
• 影响因子: 6.5
• 作者: Nagayama, Masafumi;Uchida, Tsutomu;Gohara, Kazutoshi
• 通讯作者: Gohara, Kazutoshi

Asynchronous behavior of adipocytes during differentiation and lipolysis

脂肪细胞在分化和脂肪分解过程中的异步行为

• 发表时间: 2007
• 作者: Higashi;K.;山本兼由;John L. Hobman;Tetsuya Hori;Mi-Sun Kwon;Masahiro Okada;Masahiro Okada;岡田聖裕;永山 昌史;Masafumi Nagayama;永山 昌史
• 通讯作者: 永山 昌史

脂肪分解誘導時の脂肪細胞における細胞及び脂肪滴の挙動

诱导脂肪分解后脂肪细胞中细胞和脂滴的行为

• 发表时间: 2007
• 作者: Higashi;K.;山本兼由;John L. Hobman;Tetsuya Hori;Mi-Sun Kwon;Masahiro Okada;Masahiro Okada;岡田聖裕;永山 昌史;Masafumi Nagayama;永山 昌史;永山 昌史
• 通讯作者: 永山 昌史

Asynchronous Behavior of Primary Stromal-vascular Cells during Adipocyte Differentiation

原代基质血管细胞在脂肪细胞分化过程中的异步行为

• 发表时间: 2007
• 作者: Higashi;K.;山本兼由;John L. Hobman;Tetsuya Hori;Mi-Sun Kwon;Masahiro Okada;Masahiro Okada;岡田聖裕;永山 昌史;Masafumi Nagayama;永山 昌史;永山 昌史;永山 昌史
• 通讯作者: 永山 昌史