筋形成型オリゴ DNA によるヌクレオリン阻害を介した脂肪分化と炎症の抑制

森岡一乃¹, 三谷塁一¹, 梅澤公二^1,2, 下里剛士^1,2, 高谷智英^1,2.

信州大学大学院総合理工学研究科.
信州大学バイオメディカル研究所.

第22回日本抗加齢医学会 (大阪), 2022/06/18 (口演).

Abstract

【目的】肥満は、脂肪前駆細胞から分化した脂肪細胞が、過剰な脂質を溜め込み肥大することで生じる。肥満による慢性炎症や、肥大化した脂肪細胞が分泌する多様なアディポカインは、生活習慣病の発症リスクを増大する。したがって、脂肪細胞の分化と炎症の制御は、肥満を抑制し、メタボリックシンドロームへの進展を防ぐために重要である。我々は最近、18塩基の筋形成型オリゴ DNA (iSN04) が、抗ヌクレオリンアプタマーとして筋芽細胞の分化を促進し、炎症を抑制することを報告した。本研究では、脂肪細胞の分化と炎症における iSN04 の作用を検討した。

【方法】脂肪前駆細胞のモデルであるマウス胎児線維芽細胞株 3T3-L1 に iSN04 を投与して分化誘導し、細胞内の中性脂質を Oil Red O で可視化・定量することで脂肪分化を評価した。また、TNF-α および TLR2 リガンド依存的な炎症性サイトカインの発現における iSN04 の作用を qPCR で解析した。

【結果】分化誘導０～10日目まで継続的に iSN04 を投与すると、脂肪滴を有する成熟脂肪細胞への分化が著明に抑制された。iSN04 投与群では、脂肪特異的な転写因子である PPARγ や CEBPα、脂肪酸結合タンパク質 FABP4、脂肪滴の膜タンパク質ペリリピンの発現が有意に減少した。iSN04 の投与時期を検討した結果、分化０～４日目に iSN04 を投与すると成熟脂肪細胞への分化が十分に抑制されることが分かった。また、iSN04 の前処理後に TNF-α または TLR2 リガンド Pam₃CSK₄ で刺激を行った前駆脂肪細胞では、炎症性サイトカインである TNF-α、IL-6、MCP1 の発現が有意に抑制された。

【結論】iSN04 は、脂肪前駆細胞の分化初期にヌクレオリンを阻害することで、脂肪特異的な遺伝子の発現を抑制し、脂肪細胞の分化・成熟を阻害することが明らかになった。また、iSN04 は脂肪前駆細胞において抗炎症作用を示すことが示唆された。これらの作用機序として、iSN04 によるヌクレオリン阻害を介した p53 シグナル経路の活性化が考えられ、現在解析中である。iSN04 は、慢性炎症を伴う肥満の予防や治療な核酸分子であると期待される。