NetScience Interview Mail
2003/09/25 Vol.248
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【門脇孝(かどわき・たかし)@東京大学大学院医学系研究科 糖尿病・代謝内科 助教授】

 研究:2型糖尿病、肥満、インスリン抵抗性の分子機構
 著書:『糖尿病ナビゲーター』(編著者、メディカルレビュー社)
    『糖尿病略語辞典』(同上、日本臨牀社)
    『脂肪細胞 基礎と臨床』(同上、医歯薬出版)そのほか

○糖尿病に関する話は、興味のある方も多いのではないかと思います。インスリン感受性に関するアディポネクチンの研究などで知られる門脇先生に話を伺いました。(編集部)



前号から続く (第4回)

[10: アディポネクチンを投与するとインスリン抵抗性が回復する]

■そのときに同時に分かったことは、脂肪萎縮マウスだけではなくて、さきほどPPARγの拮抗薬の実験で使った、高脂肪食下で肥満や糖尿病を起こしてくる「KKAyマウス」におけるアディポネクチンの動態も解析したんです。
 そうすると分かったことは、肥満すると脂肪細胞は大きくなりますから、アディポネクチンの分泌は低下するんです。

○どうしてですか?

■それはこれから触れますけどね、まず現象として発現は低下するんです。
 そしてその状態に、アディポネクチンを太らない状態まで補給してやるんです。ま、1/3くらいに低下するんですが、2/3くらいを遺伝子組み換えで作ってやって補給してやると、インスリン抵抗性や高脂血症が部分的に元へ戻るんですね。
 こういうことから、肥満のときに糖尿病や高脂血症が起こってくるのは、肥満・脂肪細胞肥大に従ってアディポネクチンが減少することが非常に大きな原因だということを提唱したわけです。
 そうするとアディポネクチンを中心として考えると、ちょうどいい脂肪の量、ちょうどいい脂肪細胞のサイズのときにもっともたくさん出ていて、脂肪ができなくなるとアディポネクチンは欠乏し、脂肪細胞が肥大してもアディポネクチンは不足して、両方ともインスリン抵抗性になって高脂血症になる。そういうときにアディポネクチンを補給してやると良くなるということで、結局、その段階で、脂肪細胞は肥大しすぎても、またサイズが萎縮しすぎても、どちらも正常な機能を果たすことはできないという、ある意味で、非常にもっともらしいことが分かってきたんです。

○はい。

■そして脂肪萎縮糖尿病っていう稀な病気があるけれども、ヒトでも何百家系か存在する病態と、肥満の病態も、アディポネクチン欠乏という点では同じ原理で理解されうる。
 そこまでで、我々の脂肪細胞仮説はさらに発展してね、結局、脂肪細胞には二種類ある。アディポネクチンやレプチン、善玉を分泌するのが主な働きの小型脂肪細胞、それが大型脂肪細胞になるとレプチンやアディポネクチンは出にくくなって、逆にTNFαとか遊離脂肪酸とかPAIー1とか言われる悪玉を出すものと二種類あると。

○ええ。

■前は悪玉の出る出ないで見ていたんですけども、今度は善玉の出る出ないに対応してきてね、さらに裏打ちすることができたんじゃないかなと。
 だからできるだけ健康でいるコツは、できるだけ脂肪細胞を小型にしておくことであると。食事療法や運動療法はいずれもそういう効用を持つものであると。またPPARγ拮抗薬は大型脂肪細胞の抑制、PPARγ作動薬は小型脂肪細胞を作ると。そういう形で我々の学説は発展してきたと思っているんですね。

○なるほど。

[11: 脂肪細胞の分化過程]

■そうなると、いま森山さんが聞かれた一つの点は、非常に大事なんですね。「なぜ肥満するとアディポネクチンが出なくなるか」ですね。もう一つ大事な点は、なぜアディポネクチンはインスリン感受性をよくするのか。このあたりが研究の大きなテーマなんですね。

○はい。

■まず、完全に解明されていないほうからお話しますと、なぜ脂肪細胞の肥大に伴ってアディポネクチンの分泌が低下するのか、ということについては、世界中の研究者が色んな研究をやっていますが、まだ見るべき研究成果が出ていません。

○先生方はいかがですか?

■我々がどこまで来たかというと、アディポネクチンの遺伝子の上流、プロモーター領域に着目して、そこをいろいろ欠失させたミュータントを作ってですね、プロモーター部分にルシフェラーゼを繋いで、次のような二つの細胞系で転写活性を見たんです。
 個体レベルでプロモーターを導入するのはなかなか容易ではないので、私たちが使ったのはモデル細胞系です。私たちが確立した3T3L1脂肪細胞を用いた肥大化のモデルがあります。この細胞系には前駆脂肪細胞(preadipocyte)の段階ではインスリンとデキサメサゾンとIBMX(サイクリックAMPのレベルを上げるような薬剤)をコンビネーションで使うと、それまで間葉系だった細胞がですね、二回分裂して脂肪滴を貯める脂肪細胞になっていくんですね。
 それはインスリンとデキサメサゾンとIBMXの3つの物質を加えてから、だいたい9日目くらいで、脂肪細胞ができあがるんです。

○はい。

■さらに細胞を培養すると、脂肪細胞の数は増えないのですが、サイズがどんどん大きくなって一個一個の脂肪細胞に中性脂肪が溜まってくるんですね。それを我々は「脂肪細胞肥大化のモデル」と呼んでいます。

■面白いことに、先ほどの小型脂肪細胞と肥大した脂肪細胞とに対応した現象が観察され、善玉のアディポネクチンは分化の終了する九日目に凄く増えてるんですね。ところがその後、肥大化にしたがって逆に減ってしまうのです。
 ところがTNFαなどの悪玉は、小型脂肪細胞のときもある程度ありますけども、肥大すると著明に増えてくるんです。

○ふむ。

■ちょうど個体レベルと同じように、善玉サイトカインと悪玉サイトカインの発現の逆転が起こっている。更に糖の取り込みなども肥大化すると低下してくるんですね。我々は9日目の3T3L1脂肪細胞を分化した小型の脂肪細胞のモデルとして使い、17日目の細胞を分化はしているけどもさらに肥大化したモデルとして使っているんです。

○なるほど。

[12: 脂肪細胞の肥大化は脱分化過程?]

■今までの話でお分かりだと思いますが、肥大化というのはある意味、形質転換、遺伝子の発現がシステマティックに変わってるわけですね。いわゆる幼弱期、未分化な状態に遺伝子の発現が戻っているように見えるんですね。

○え? 大きくなるとですか?

■うん、なぜならアディポネクチンの発現量が減ってきますから。ある意味では、脱分化じゃないかと考えているんです。

○脱分化ですか。

■ええ。我々が行ったのは次に、9日目の、分化した小型脂肪細胞、で、アディポネクチンのプロモーターのいろいろなミュータントを使ってみると、だいたい、上流500ベースから1キロベースのところに、分化にしたがって、アディポネクチンの遺伝子の転写や発現を上昇させる領域があると分かったんですね。
 で、逆にですね、200ベースから300ベースのところにですね、肥大化に従って、アディポネクチンの発現を低下させる領域があると分かったんです。

○ほほう……。

■どうもプロモーターの領域にね、分化に従ってアディポネクチンが上昇させる領域と、別に肥大化に従ってアディポネクチンの遺伝子の発現を減らす領域があるらしい。
 で、そこのDNAフラグメントをプローブして、結合する転写因子の存在を示すことができました。しかもそれは、その転写因子はですね、肥大化に従って、その発現あるいは活性が低下するような転写因子−−すなわち、分化した脂肪細胞ではアディポネクチンの発現をサポートするけども、何らかの理由で脂肪細胞が大きくなると、その転写因子の発現あるいは活性が低下することによって、肥大化に伴ってアディポネクチンの発現をオフにするような、そういう転写因子の存在を明らかにすることが出来ました。
 もしこのような転写因子をクローニングできれば、この転写因子の発現や活性を上昇させるような薬剤を、肥満してもアディポネクチンが低下しないといった、新しい創薬に繋がるのではないかなと思っています。

○なるほど。

[13: ヒト患者のサンプル解析]

■それから、もう一つアディポネクチンに関係する話をすると−−このあたりが我々の研究の醍醐味だと思って頂ければいいんですが−−

次号へ続く…。

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◇裳華房 自然科学系の雑誌一覧−最新号の特集等タイトルとリンク−
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http://www.asahi.com/science/update/0918/001.html

◇朝日 シャトル飛行の来春再開は困難 NASA幹部が見通し
http://www.asahi.com/science/update/0917/001.html

◇朝日 「ドリー」誕生させた英バイオ企業、身売りへ
http://www.asahi.com/science/update/0916/003.html

◇朝日 中国が有人宇宙船打ち上げへ、早ければ来月10日
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◇共同 地域で電子カルテを共有 異なるタイプも接続可能
http://kk.kyodo.co.jp/iryo/news/0916karte.html

◇共同 腎不全は元に戻せる 早めにRA系阻害薬を 血圧を正常以下に
http://kk.kyodo.co.jp/iryo/news/0916jinfuzen.html

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http://www.cnn.co.jp/science/CNN200309210010.html

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http://www.cnn.co.jp/science/CNN200309190019.html

◇毎日 IT技術進展で開発が進む生体認証 身体的特徴を活用し市場拡大
http://www.mainichi.co.jp/digital/coverstory/archive/200309/22/1.html

◇毎日 大日本印刷とサイレックス、指紋センサー搭載UIMリーダーライター
http://www.mainichi.co.jp/digital/computing/archive/200309/22/2.html

◇毎日 大きさは牛並み…巨大ネズミの全身化石発見−−ベネズエラ
http://www.mainichi.co.jp/news/article/200309/19m/067.html

◇毎日 J-フォン、テレビ受信できる携帯 12月に発売
http://www.mainichi.co.jp/digital/mobile/archive/200309/19/5.html

◇毎日 小学生向けプラネタリウム学習装置 凸版印刷
http://www.mainichi.co.jp/digital/computing/archive/200309/18/3.html

◇毎日 NTTデータなどが医薬品の作用・副作用の解析実施へ
http://www.mainichi.co.jp/digital/solution/archive/200309/16/1.html

◇NE カシオ、携帯機器向け燃料電池の10年後の実現技術を予測
http://ne.nikkeibp.co.jp/device/2003/09/1000019861.html

◇日本工業新聞 食品流通でICタグ活用へ、NTTデータなどが24日から実証実験
http://www.jij.co.jp/news/soft/art-20030921192048-LCJPBCTHFT.nwc

◇日本工業新聞 無線ICタグ、活用次第で用途無限 普及拡大へ価格と規格標準化がカギ
http://www.jij.co.jp/news/special-page/special/art-20030716191813-FGZTDZCMQO.nwc

◇BizTech 米VeriChip、人体埋め込み型RFIDチップをコロンビアとベネズエラに出荷
http://biztech.nikkeibp.co.jp/wcs/leaf/CID/onair/biztech/comp/267851

◇BizTech 名大、葉緑体遺伝子改変で種子収量の増加を確認
http://biztech.nikkeibp.co.jp/wcs/leaf/CID/onair/biztech/medi/267836

◇HotWIRED 超大型ハリケーン『イザベル』を現場で観測する最新鋭システム
http://www.hotwired.co.jp/news/news/20030922306.html

◇HotWIRED 瞑想の恩恵をめぐる科学的研究
http://www.hotwired.co.jp/news/news/20030922207.html

◇HotWIRED 革命的な新素材として期待される発泡金属『バブロイ』
http://www.hotwired.co.jp/news/news/20030919301.html

◇HotWIRED 短距離磁気通信を使った格安無線ヘッドセット
http://www.hotwired.co.jp/news/news/20030919302.html

◇HotWIRED 空中に画像を投影するシステムの製品化を目指す2つの企業
http://www.hotwired.co.jp/news/news/20030918301.html

◇HotWIRED 日本の科学者チーム、ES細胞から精子への分化に成功
http://www.hotwired.co.jp/news/news/20030918302.html

◇HotWIRED 「バーコードに代わるRFID製品管理システム」に賛否両論
http://www.hotwired.co.jp/news/news/20030918204.html

◇HotWIRED 牛乳の「人工ホルモン不使用」表示は不当か
http://www.hotwired.co.jp/news/news/20030918205.html

◇HotWIRED 「宇宙エレベーター」実現に向けて、第2回国際会議開催
http://www.hotwired.co.jp/news/news/20030917302.html

◇HotWIRED オフィスビルの窓を太陽電池に変えるシステム
http://www.hotwired.co.jp/news/news/20030917303.html

◇HotWIRED 災害救助現場や戦場で使えない? 無線システムの現状
http://www.hotwired.co.jp/news/news/20030917304.html

◇HotWIRED 高齢者を支えるハイテク、徐々に進化
http://www.hotwired.co.jp/news/news/20030917107.html

◇IT Pro キャベツなど食品にICタグを付ける実験開始
http://itpro.nikkeibp.co.jp/free/SI/NEWS/20030919/134940/

◇ZDNet ミカンや牛乳にも「RFID」――NTTデータなどがスーパーで実証実験
http://www.zdnet.co.jp/news/0309/19/nj00_rfid.html

◇ZDNet 消費者にまで範囲を拡大した無線タグの実験
http://www.zdnet.co.jp/broadband/0309/19/lp11.html

◇ZDNet NEC、CNTトランジスタの高速動作を実証
http://www.zdnet.co.jp/news/0309/19/njbt_04.html

◇ZDNet 「ワンクリックでネット電話」機能が再浮上
http://www.zdnet.co.jp/news/0309/13/nebt_12.html

◇ZDNet 商用利用目指しカーボンナノチューブ量産へ
http://www.zdnet.co.jp/news/0309/13/nebt_13.html

◇ZDNet 9.11の後遺症、今もなお――阻害される研究の自由
http://www.zdnet.co.jp/news/0309/12/ne00_911.html

◇ZDNet IBM、RFID導入の新サービス発表
http://www.zdnet.co.jp/news/0309/16/nebt_08.html

◇ZDNet 電子ブックをPalm向けに変換するT-BreakにMac版
http://www.zdnet.co.jp/mobile/0309/16/n_tbreak.html

◇矢野経済研究所 環境ITビジネス総覧 2003
http://www.yanoresearch.jp/press/2003/030909.html

◇富士総合研究所 ICタグが変えるSCM戦略 Part I 実用化に向けて動き出したICタグ
http://www.fuji-ric.co.jp/report/200309/part1.html

◇ASCII24 携帯24【レポート】KDDIとプランタン、携帯電話ストラップ型ICタグを用いた1日限りの実験を実施
http://k-tai.ascii24.com/k-tai/news/2003/09/19/646029-000.html

◇日本経済新聞社 書籍編集者募集
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◇科学技術者のための総合リソースガイド・NetScience
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  皆様からお寄せいただいた情報を掲示する欄です。情報をお待ちしております。
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NetScience Interview Mail Vol.248 2003/09/25発行 (配信数:22,160 部)
発行人:株式会社サイネックス ネットサイエンス事業部【科学技術ソフトウェアデータベース・ネットサイエンス】
編集人:森山和道【フリーライター】
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