褐色脂肪組織におけるグルカゴンリセプターおよび脱共役タンパク質の遺伝子発現の解析

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褐色脂肪組織(BAT)は熱産生器官であり,非ふるえ熱産生の主要発現部位である.グルカゴンは,BAT機能の調節因子として,交感神経終末より放出されるノルアドレナリンとともに,組織増殖および熱産生反応を制御すると考えられている.しかし,BATにおけるグルカゴンリセプターの存在は不明であり,グルカゴンの作用がそのリセプターを介する直接効果であることは証明されていない.よって,本研究では,ラットBATにおけるグルカゴンリセプターの存在の有無を,ノーザンハイブリダイゼーションにより検討した.さらに,飼育環境温度がその遺伝子発現に及ぼす影響を検討し,以下の成績を得た.1.温暖対照群のBATは,グルカゴンリセプターのmRNAを強く発現していた.2.5℃の寒冷環境下に1〜48時間暴露された群のBATにおいて,グルカゴンリセプターのmRNAは著しく減少し,寒冷暴露8時間以降でその遺伝子発現はほぼ消失した.3.5℃の寒冷環境下で4週間飼育された寒冷馴化群のBATにおいて,グルカゴンリセプターの遺伝子発現はほとんど見られなかった.本研究により,ラットBATにグルカゴンリセプターの存在が明らかにされた.温暖対照群のグルカゴンリセプターが強く発現していたことは,交感神経活動の非亢進時にグルカゴンがBAT機能と深く関わっている可能性を示唆する.一方,寒冷環境下では,その遺伝子発現が意外にも著しい減少を示した.この生理的意義は不明であるが,BATの機能亢進とグルカゴンリセプターのダウンレギュレーションの間に何らかの相互作用が存在するかもしれない.この点について,今後詳細に検討を進めていきたい.またBAT熱産生機構の本体である脱共役タンパク質の発現とグルカゴンの関わりについても解析していく予定である.