肥満予防の生理活性タンパクの発見-褐色脂肪活性化による糖尿病治療への取り組み-
国立大学法人熊本大学
【ポイント】
エネルギーは主に白色脂肪に蓄えられますが、若年時には褐色脂肪によってエネルギーが消費されます。加齢とともに褐色脂肪が退縮すると、肥満のリスクが増加します。
褐色脂肪活性化因子として肝臓由来のタンパク「SerpinA1(セルピンA1」)」を同定し、脂肪細胞のミトコンドリア機能を活性化することを明らかにしました。
動物実験でSerpinA1を増やすことでエネルギー消費が増加し、肥満および糖代謝の改善が見られました。SerpinA1による新しい肥満および糖尿病の治療法の開発が期待されます。
【概要説明】
熊本大学大学院生命科学研究部代謝内科学講座/熊本大学病院糖尿病・代謝・内分泌内科の阪口雅司助教、岡川章太研究生、窪田直人教授および荒木栄一名誉教授らのグループは、肝臓由来のタンパク「SerpinA1」（注１）が、褐色脂肪組織の活性化や白色脂肪の褐色化（ベージュ化）を誘導し、エネルギー代謝を改善することを明らかにしました。SerpinA1は脂肪細胞表面EphB2（注2）と相互作用して、ミトコンドリアで熱産生を行うUCP1（注3）の発現を促進し、褐色および白色脂肪細胞のミトコンドリアの活性化を起こします。この研究は、肥満と肝臓障害の関連を明らかにし、メタボリックシンドロームの迅速診断と治療への新しい道筋をつけるものです。
本研究成果は、日本時間2024年11月12日（火）19 時（ロンドン時間 11月12日（火）10時）に、Springer Nature社が刊行する科学学術誌「Nature Communications」のオンライン版に掲載されました。本研究は、熊本大学生命資源研究・支援センター、ハーバード大学ジョスリン糖尿病センター、米国パシフィックノースウエスト国立研究所などの国際的な協力のもと、文部科学省の科学研究費助成事業の支援を受けて実施されました。
【展開】
今後、この研究成果を基に、脂肪組織の機能を活用した新たな肥満および糖尿病治療法の開発が期待されます。
【用語解説】
注1 SerpinA1（Serine Protease Inhibitor, Clade A, Member 1）:
主に肝臓で産生されるタンパク。α1-アンチトリプシン（AAT）としても知られており、特に好中球エラスターゼといったプロテアーゼを阻害することで、組織の保護に重要な役割を果たすことが知られている。
注2 EphB２：
エフリンおよびEph受容体は、受容体型チロシンキナーゼのサブファミリーを構成しており、EphB２はその一つ。特に神経系および造血系などの発生や組織形成に重要な役割を果たす。
注3 UCP1（Uncoupling Protein 1、脱共役タンパク1）:
主に褐色脂肪細胞に存在するタンパク。ミトコンドリアの内膜に存在し、熱産生を促進する役割を果たす。
【論文情報】
論文名：Hepatic SerpinA1 Improves Energy and Glucose Metabolism through Regulation of Preadipocyte Proliferation and UCP1 Expression
著者： Shota Okagawa, Masaji Sakaguchi（責任著者）, Yuma Okubo, Yuri Takekuma, Motoyuki Igata, Tatsuya Kondo, Naoki Takeda, Kimi Araki, Bruna Brasil Brandao, Wei-Jun Qian, Yu-Hua Tseng, Rohit N. Kulkarni, Naoto Kubota, C. Ronald Kahn and Eiichi Araki
掲載誌：Nature Communications
doi：10.1038/s41467-024-53835-9
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