Mechanical stimulation causes calcium rises and enhances thermogenesis in brown adipocytes

これまで褐色脂肪細胞の熱産生は、体温低下に伴う交感神経活動亢進より放出されるノルアドレナリン（NA）の受容により生じる非ふるえ熱産生が主体だと考えられている。しかし、褐色脂肪細胞の分布を調べると、ヒトやマウスにおいては肩甲骨間や腋窩に多く、筋のごく近傍に位置してる。私たちは、筋収縮による振動を褐色脂肪細胞が受容すること褐色脂肪細胞が活性化し熱産生を行うのではないか、つまりは、ふるえ熱産生に少なからず褐色脂肪細胞による熱産生が寄与しているのではないかと考え、褐色脂肪細胞への振動による機械刺激が熱産生を促進するか調べ、そのメカニズムを調べる事を目的とし研究を行っている。褐色脂肪細胞は熱産生の際、細胞内カルシウム濃度を上昇することがこれまでにわかっている。つまり細胞内カルシウム濃度は熱産生の指標となる。そこで私たちは、マウス褐色脂肪細胞を初代培養し、カルシウム蛍光指示薬であるFura-2を負荷し、カルシウムイメージング法を適用し、機械刺激による褐色脂肪細胞内カルシウム濃度変化を調べた。その結果、機械刺激が褐色脂肪細胞内カルシウム濃度を上昇させることを明らかにした。つまり、機械刺激が褐色脂肪細胞の熱産生を促進することを初めて示したのである。そこでさらに研究を進めた結果、このカルシウム濃度上昇は細胞外からカルシウムを流入させることで生じることがわかった。また、この細胞外からカルシウムを流入させるイオンチャネルがTRPチャネルであることを明らかにした。今回の研究で機械刺激が褐色脂肪細胞による熱産生を促進することが明らかとなった。これにより振動刺激やマッサージといった外部からの機械刺激が熱産生を促進し、肥満解消に効果が期待できることがわかった。一方で、TRPチャネルを薬や食物成分により選択的に活性化できれば、これが熱産生に繋がり、延いては新たな肥満解消法の解明に繋がることが期待される。

これまで褐色脂肪細胞の熱産生は、体温低下に伴う交感神経活動亢進より放出されるノルアドレナリン（NA）の受容により生じる非ふるえ熱産生が主体だと考えられている。しかし、褐色脂肪細胞の分布を調べると、ヒトやマウスにおいては肩甲骨間や腋窩に多く、筋のごく近傍に位置してる。私たちは、筋収縮による振動を褐色脂肪細胞が受容すること褐色脂肪細胞が活性化し熱産生を行うのではないか、つまりは、ふるえ熱産生に少なからず褐色脂肪細胞による熱産生が寄与しているのではないかと考え、褐色脂肪細胞への振動による機械刺激が熱産生を促進するか調べ、そのメカニズムを調べる事を目的とし研究を行っている。褐色脂肪細胞は熱産生の際、細胞内カルシウム濃度を上昇することがこれまでにわかっている。つまり細胞内カルシウム濃度は熱産生の指標となる。そこで私たちは、マウス褐色脂肪細胞を初代培養し、カルシウム蛍光指示薬であるFura-2を負荷し、カルシウムイメージング法を適用し、機械刺激による褐色脂肪細胞内カルシウム濃度変化を調べた。その結果、機械刺激が褐色脂肪細胞内カルシウム濃度を上昇させることを明らかにした。つまり、機械刺激が褐色脂肪細胞の熱産生を促進することを初めて示したのである。そこでさらに研究を進めた結果、このカルシウム濃度上昇は細胞外からカルシウムを流入させることで生じることがわかった。また、この細胞外からカルシウムを流入させるイオンチャネルがTRPチャネルであることを明らかにした。今回の研究で機械刺激が褐色脂肪細胞による熱産生を促進することが明らかとなった。これにより振動刺激やマッサージといった外部からの機械刺激が熱産生を促進し、肥満解消に効果が期待できることがわかった。一方で、TRPチャネルを薬や食物成分により選択的に活性化できれば、これが熱産生に繋がり、延いては新たな肥満解消法の解明に繋がることが期待される。