肥満症の治療と健康寿命の延伸を目指した褐色脂肪細胞機能活性化の試み

尝试激活棕色脂肪细胞功能来治疗肥胖并延长健康寿命

基本信息

批准号：
22K08676
负责人：
石垣泰
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Iwate Medical University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K08676/
关键词：
肥満褐色脂肪細胞熱産生 Ucp1 2型糖尿病創薬

项目摘要

褐色脂肪細胞の数を増やす、もしくは活性化させて基礎代謝を上げることができれば、肥満症・メタボリックシンドロームやその関連疾患の発症・進展を抑制できるだけでなく、健康寿命の延長につながる可能性が考えられる。本研究の目的は、熱産生機能を有する褐色脂肪細胞を誘導する低分子化合物を探索し、基礎代謝を亢進させる新規治療法の開発につなげることである。そのために、東京大学創薬機構の化合物ライブラリーのうち構造多様性のあるCore Libraryを利用した。Ucp1遺伝子領域にルシフェラーゼ遺伝子を組み入れた遺伝子改変マウスから樹立した培養脂肪細胞を用いて、化合物スクリーニングを進め、Ucp1遺伝子の発現を亢進させる低分子化合物５個を同定している。2次、3次スクリーニングを進め、この中の最もUcp1の発現を上昇させた単独の化合物に標的をしぼり、細胞実験を進めてきた。培養脂肪細胞を用いて、熱産生を促進する機序を明らかにするために、化合物を添加した後の熱産生やlipolysis, adipogenesis,ミトコンドリアに関わる遺伝子発現の解析を行い、Pgc1a、Cidea、Tmem26など熱産生に関わる遺伝子の発現が上昇していることを確認した。また将来の動物への投与実験を踏まえて、MTT試験、LDH試験で細胞毒性を検討し適正な濃度の検討を進めている。並行してUcp1遺伝子の発現上昇の評価を行い、合わせて動物実験に用いる濃度を決定していきたい。また、化合物の添加によるUcp1の発現上昇を蛋白レベルで確認している。ここまでの検討で、化合物スクリーニングにより、脂肪細胞の熱産生を亢進させる化合物を同定した。同定した化合物は細胞毒性が低く、熱産生に関わるUcp1遺伝子の発現を上昇させた。

如果我们能够增加棕色脂肪细胞的数量或激活它们以增加基础代谢，人们认为不仅可以抑制肥胖、代谢综合征和相关疾病的发生和发展，还可以导致肥胖、代谢综合征和相关疾病的发生和发展。健康的寿命将会完成。这项研究的目的是寻找能够诱导具有生热功能的棕色脂肪细胞的低分子量化合物，并开发增加基础代谢的新疗法。为此，我们使用了核心库，该库在东京大学药物发现组织的化合物库中具有结构多样性。我们正在使用荧光素酶基因已插入 Ucp1 基因区域的转基因小鼠建立的培养脂肪细胞进行化合物筛选，并已鉴定出 5 种增强 Ucp1 基因表达的低分子量化合物。通过二级和三级筛选，他们将目标范围缩小到最能增加 Ucp1 表达的单一化合物，并继续进行细胞实验。为了阐明利用培养脂肪细胞促进产热的机制，我们分析了添加化合物后与产热、脂肪分解、脂肪生成和线粒体相关的基因的表达，发现Pgc1a、Cidea、Tmem26等基因的表达被证实参与生热作用的基因数量增加。此外，基于未来的动物给药实验，我们正在通过MTT试验和LDH试验来检查细胞毒性，以确定合适的浓度。同时，我们想要评估 Ucp1 基因表达的增加并确定动物实验中使用的浓度。此外，我们在蛋白质水平上证实了 Ucp1 的表达因添加该化合物而增加。通过化合物筛选，我们发现了增强脂肪细胞生热作用的化合物。鉴定出的化合物具有低细胞毒性，并增加参与生热作用的 Ucp1 基因的表达。