【特集】褐色脂肪細胞と食品成分-抗肥満へのアプローチ-

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特集にあたって

木村和弘(北海道大学　大学院獣医学研究科　比較形態機能学講座　生化学教室　教授)

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褐色/ベージュ脂肪細胞の発生機構と生理的役割
Developmental Mechanism and Physiological Role of Brown and Beige Adipocytes

岡松優子(北海道大学　大学院獣医学研究科　比較形態機能学講座　生化学教室　助教)
木村和弘(北海道大学　大学院獣医学研究科　比較形態機能学講座　生化学教室　教授)

　褐色脂肪細胞は熱を産生する特殊な脂肪細胞である。交感神経性刺激により白色脂肪組
織中にも褐色脂肪様細胞が出現することが知られているが,これらの細胞はベージュ脂肪
細胞と名付けられ,褐色脂肪細胞と区別されるようになった。本稿では褐色/ベージュ脂
肪細胞の発生や機能について概説する。

【目次】
1.はじめに
2.白色脂肪組織と褐色脂肪組織
3.第三の脂肪細胞,ベージュ脂肪細胞
4.ベージュ脂肪細胞の機能
5.おわりに

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ヒト褐色脂肪組織の検出・評価法と生理・病理的意義
Human Brown Adipose Tissue:Detection and Patho-Physiological Roles

米代武司(北海道大学　大学院医学研究科　日本学術振興会特別研究員)
斉藤昌之(北海道大学　名誉教授)

ヒト成人の褐色脂肪組織を全身レベルで定量的に評価するには,がん診断法の一つであ
る陽電子放射断層撮影法が最も有効である。これによって,小型げっ歯類と同様にヒトで
も,褐色脂肪組織が寒冷暴露時の熱産生・エネルギー消費や体脂肪量の調節に寄与してお
り,その機能低下が肥満,特に加齢に伴う体脂肪蓄積の一因になることなどが明らかに
なった。

【目次】
1.はじめに
2.ヒトBAT の評価方法
2.1　特異的分子UCP1 の検出
2.2　FDG-PET/CT
2.3　X 線CT
2.4　MRI
2.5　サーモグラフィ
3.ヒトBAT を構成する2 種類のUCP1陽性細胞
4.ヒトBAT の生理的意義
5.BAT は肥満・糖尿病の予防に役立つか?
6.おわりに

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過食による褐色脂肪の機能低下と肥満発症メカニズム
Brown Adipose Tissue Thermogenesis is Mediated by Inter-organ Communication

山田哲也(東北大学　大学院医学系研究科　糖尿病代謝内科学分野;
東北大学病院　糖尿病代謝科　准教授)

褐色脂肪細胞(Brown Adipose Tissue(BAT))はUCP-1 の発現に特徴づけられる熱
産生に特化した細胞であり,その熱産生の調整に交感神経が主要な役割を担っている。近
年,褐色脂肪細胞が食事誘発性熱産生に果たす役割,すなわち個体のエネルギー摂取に呼
応するエネルギー消費の調節において重要な役割を果たしていること,またそのメカニズ
ムが明らかとなってきている。本稿では,交感神経を介してBAT の食事誘発性熱産生を
調節する臓器連関に焦点を絞り,肥満発症のメカニズムを考察する。

【目次】
1.はじめに
2.BAT による食事誘発性熱産生の増加に繋がる臓器連関
2.1　レプチン
2.2　肝臓PPARγ
3.BAT による食事誘発性熱産生の低下に繋がる臓器連関
3.1　レプチン抵抗性-ネガティブフィードバック機構の破綻-
3.2　エネルギー代謝の倹約機構-ポジティブフィードバック機構の存在-
4.おわりに

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褐色脂肪細胞に影響を与える食品成分の探索・評価法
Analytical Methods for The Evaluation of Food Factors Affecting Brown
Adipocyte Functions

高橋信之(京都大学　大学院農学研究科　食品生物科学専攻　助教)
新田貴大(京都大学　大学院農学研究科　食品生物科学専攻)
河田照雄(京都大学　大学院農学研究科　食品生物科学専攻　教授)

肥満を予防・改善するため,エネルギー代謝を亢進させることが必要であるが,その重
要なターゲットが,脂肪組織で発現する脱共役タンパク質1(UCP1)である。筆者らは,
細胞レベルおよび動物個体レベルでのアッセイ系を構築し,脂肪組織におけるUCP1 発
現誘導活性を有する食品成分の探索・評価をより簡便に行う方法を確立した。

【目次】
1.はじめに
2.脂肪細胞における脱共役タンパク質(UCP)の誘導メカニズム
2.1　ペルオキシゾーム増殖剤応答性受容体α(PPARα)の活性化
2.2　交感神経系(TRPV1)の活性化
3.UCP 誘導活性を有する食品成分の探索・評価法
3.1　ルシフェラーゼレポーターアッセイ
3.2　TRPV1 発現HEK293 細胞を用いたカルシウムイメージング
3.3　UCP1 プロモーターを用いたレポーターアッセイ
3.4　遺伝子改変動物を用いた個体レベルでの評価系
4.肥満状態におけるUCP 誘導メカニズムの抑制
4.1　慢性炎症によるUCP1 発現誘導の抑制
4.2　マクロファージと脂肪細胞の共培養系
5.おわりに

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褐藻カロテノイド,フコキサンチンのUCP1 発現亢進作用
Promotion of UCP1 Expression by Brown Seaweed Carotenoid, Fucoxanthin

宮下和夫(北海道大学　大学院水産科学研究院　教授)
細川雅史(北海道大学　大学院水産科学研究院　准教授)

褐藻に多く含まれるカロテノイド,フコキサンチンは,褐色脂肪組織(BAT)や白色脂
肪組織(WAT)で,脱共役タンパク質1(UCP1)の発現を亢進することで抗肥満作用を
示す。WAT でのUCP1 の発現誘導は,β3 受容体やPGC-1 の発現増大に起因するもの
で,フコキサンチンによりWAT の一部がBAT 様の性質を有することが分かった。

【目次】
1.はじめに
2.海洋カロテノイド,フコキサンチン
3.フコキサンチンの抗肥満作用
4.フコキサンチンの抗肥満作用の分子機構
5.内臓WAT からのサイトカイン分泌の調節
6.フコキサンチンによる血糖値の調節作用
7.フコキサンチンの生体内抗酸化作用
8.おわりに

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カプシエイト類による褐色脂肪細胞の活性化作用
Activation of Brown Adipose Tissue by Capsinoids

井上尚彦(味の素　食品研究所)
栢原孝志(味の素　健康ケア開発企画部)

カプシエイト類は,辛くないトウガラシCH-19 甘に含まれるカプサイシン類縁体であ
る。カプシエイト類によるエネルギー代謝亢進・抗肥満作用のメカニズムとして,褐色脂
肪組織の活性化が関与していると考えられている。近年,ヒトを対象とした研究において
も,カプシエイト類の摂取により褐色脂肪組織が誘導されることが示唆された。

【目次】
1.はじめに
2.カプシエイト類とは
3.カプシエイト類のエネルギー消費量増加作用と抗肥満作用
4.カプシエイト類のBAT 増加作用
5.カプシエイト類のBAT 増加メカニズム
6.最後に

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アロニアベリーの皮下脂肪低減作用
Reduction of Subcutaneous Fat in Human by Aronia Berry Extract

三谷　信(ポーラ化成工業　肌科学研究部　皮膚科学研究室　副主任研究員)

アロニア(学名:Aronia melanocarpa)果実の自律神経活動度の亢進や脂質代謝の促
進,熱産生の亢進,皮下脂肪の軽減作用,皮膚での抗炎症作用が解明され,シアニジンが
活性本体のひとつであることが示唆された。このことから,年齢とともに落ちにくくなる
皮下脂肪にアプローチするサプリメントや機能性食品への活用が期待される。

【目次】
1.はじめに
2.アロニアベリー中の機能成分および薬理作用
3.自律神経活動度ならびに代謝活性の評価
4.抗肥満活性の評価
5.脂肪細胞における遺伝子発現の評価
6.皮膚での抗炎症活性の評価
7.まとめ

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「葛の花エキス[TM]」の抗肥満作用に関する研究
Studies on Anti-obesity Effect of Pueraria Flower Extract

神谷智康(東洋新薬　開発本部　課長補佐)

我々は,マメ科クズ属に属するクズ(Pueraria lobata subsp. thomsonii)の花部の熱
水抽出物である「葛の花エキス」の抗肥満作用について,複数の動物試験および臨床試験
を行い,その関与成分,作用機序,ヒトへの有効量を明らかにした他,安全性についても
知見を蓄積してきた。今後も研究を進め,新たな機能性に関する知見を取得していきたい。

【目次】
1.はじめに
2.「葛の花エキス」とは
3.動物実験におけるPFE の効果
3.1　食餌誘発性肥満モデルマウスでの知見
3.2　抗肥満作用に関与する成分および作用機序に関する知見
4.ヒト試験におけるPFE の効果
4.1　探索的研究
4.2　検証的研究
5.PFE の安全性について
6.おわりに

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BIO R&D

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ゴマリグナン「セサミノール」と微生物のセサミノール配糖体分解酵素
Discovery of a Novel Microbial β-Glucosidase that is Capable of
Degrading Sesaminol Glucosides

中山　亨(東北大学　大学院工学研究科　バイオ工学専攻　教授)
下山武文(東北大学　大学院工学研究科　バイオ工学専攻　助教)
山下　哲(東北大学　大学院工学研究科　バイオ工学専攻　助教)
高橋征司(東北大学　大学院工学研究科　バイオ工学専攻　准教授)

セサミノールはゴマ油に含まれる抗酸化能の高いリグナンであり,ヒトの健康に好まし
い数々の生理活性を示す。ゴマ種子やゴマ油製造で副成するゴマ搾り粕中では,セサミ
ノールは難分解性の配糖体として存在する。最近,このセサミノール配糖体を単独で効率
よく分解できる酵素が見出され,安価な原料(ゴマ搾り粕)から付加価値の高いセサミ
ノールを効率よく生産できる可能性が出てきた。

【目次】
1.はじめに
2.ゴマリグナンとセサミノール
3.セサミノールの生理活性
4.セサミノール生産の試み
5.STG 分解酵素の発見
6.PSTG の性質
7.PSTG の系統的位置
8.1 次構造から推定されるPSTG の構造的特徴
9.PSTG によるSTG の分解
10.おわりに

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再生医療周辺産業市場の動向
Market Trends of Regenerative Medicine-related Industries

【目次】
1.概　要
2.市場動向
2.1　概　況
2.2　品目別動向

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