Krüppel-like zinc finger transcription factors (KLFs) play diverse roles during cell differentiation and development in mammals. We have now shown by microarray analysis that expression of the KLF15 gene is markedly up-regulated during the differentiation of 3T3-L1 preadipocytes into adipocytes. Inhibition of the function of KLF15, either by expression of a dominant negative mutant or by RNA interference, both reduced the expression of peroxisome proliferator-activated receptor gamma (PPARgamma) and blocked adipogenesis in 3T3-L1 preadipocytes exposed to inducers of adipocyte differentiation. However, the dominant negative mutant of KLF15 did not affect the expression of CCAAT/enhancer-binding protein beta (C/EBPbeta) elicited by inducers of differentiation in 3T3-L1 preadipocytes. In addition, ectopic expression of KLF15 in NIH 3T3 or C2C12 cells triggered both lipid accumulation and the expression of PPARgamma in the presence of inducers of adipocyte differentiation. Ectopic expression of C/EBPbeta, C/EBPdelta, or C/EBPalpha in NIH 3T3 cells also elicited the expression of KLF15 in the presence of inducers of adipocyte differentiation. Moreover, KLF15 and C/EBPalpha acted synergistically to increase the activity of the PPARgamma2 gene promoter in 3T3-L1 adipocytes. Our observations thus demonstrate that KLF15 plays an essential role in adipogenesis in 3T3-L1 cells through its regulation of PPAR gamma expression.

<i>Objectives:</i> The dysregulated overexpression of BCL10 that results from a specific chromosomal translocation t(1;14)(p22;q32) in mucosa-associated lymphoid tissue lymphoma has been shown to activate nuclear factor (NF)-ĸB, which may promote growth and survival in tumor cells. Accordingly, the molecular mechanisms underlying NF-ĸB activation may be responsible for lymphomagenesis. The aim of this study was to determine the molecular mechanisms underlying NF-ĸB activation by BCL10 overexpression. <i>Methods:</i> HeLa or COS-1 cells were transfected with BCL10, intracellular localization of BCL10 and the activation of NF-ĸB were analyzed. <i>Results:</i> BCL10 expressed at a high level exhibited a filamentous distribution at the perinuclear region, whereas BCL10 at a low level of expression displayed a diffuse cytoplasmic distribution. Furthermore, the BCL10-mediated NF-ĸB activation was efficiently inhibited by a Ca²⁺ chelating agent or a Ca²⁺ channel blocker. We also found that amino acids (107–119) of BCL10 are required for the formation of filamentous structures at the perinuclear region and NF-ĸB activation. <i>Conclusion:</i> These findings suggest that the filamentous pattern of overexpressed BCL10 at the perinuclear region adjacent to the endoplasmic reticulum is important for the BCL10-mediated NF-ĸB activation.

<i>Objectives:</i> Cardiac ankyrin repeat protein, CARP, is a protein that is restrictedly expressed in the heart but barely expressed in skeletal muscles. Since CARP is induced by pressure overload to the heart, it is proposed to be a genetic marker for cardiac hypertrophy. We recently identified a novel protein, ankyrin repeat protein with PEST and proline-rich region (ARPP), which is homologous to CARP and is preferentially expressed in type 1 skeletal muscle fibers (cf. slow fibers). We also found that both ARPP and CARP expression is induced in experimentally denervated skeletal muscles in mice. Based on these findings, we hypothesized that their expression may be induced in skeletal muscles in neurodegenerating disease. This work aimed to determine the expression pattern of ARPP and CARP in amyotrophic lateral sclerosis (ALS). <i>Methods:</i> In this study, we immunohistochemically analyzed the expression of ARPP and CARP in skeletal muscles of 9 ALS cases. <i>Results:</i> We found that CARP was aberrantly expressed in atrophic skeletal muscle fibers in ALS. Although ARPP-positive fibers were randomly scattered in a checkerboard-like pattern in normal skeletal muscle, this pattern was absent in ALS muscles. Furthermore, we also found that ARPP was expressed in fast myosin heavy chain-positive fibers (cf. type 2 fiber). <i>Conclusion:</i> These findings suggest that type-specific expression patterns of ARPP and CARP are altered in skeletal muscles of ALS.

申請者は、2 型糖尿病の発症に重要な要素の一つである食後高血糖に着目して研究を行っている。特に、食直後の急激な血糖値上昇に肝臓におけるグルカゴン様ペプチド-1 (GLP-1) シグナル系が関与している可能性を見出している。 本研究の目的は、2 型糖尿病モデルマウスを用いて、2 型糖尿病発症の前段階から発症過程において、固形状および粉状といった食餌の形状の違いがもたらす影響について明らかにしていくことである。自然発症 2 型糖尿病モデルマウスである ob/ob マウスを発症前段階の 4 週齢から発症段階の 8 週齢において食餌の形状による血糖値上昇に与える影響を検討するにあたり、医学部での動物実験を予定していたが、新型コロナウィルス感染症の流行拡大により、行うことが困難となったため、細胞レベルでの検討を行うための実験設備を整備した。

食後高血糖は食後の血糖値が一過性にに急上昇し、空腹時血糖値が正常または境界領域でも生じる。よって通常の健康診断では見逃される可能性があり、日本で糖尿病患者が増加の原因の一つではないかと考え食後高血糖の発症メカニズムを検討した。その結果、2型糖尿病モデルマウスであるob/obマウスでは、食後1時間の肝臓におけるcaveolin-1発現が低下し、GLP-1受容体発現が高まり、糖代謝に関与するGLP-1受容体の機能異常が考えられた。

High mobility group box1(HMGB1)は、免疫応答に大きく関与している。申請者らは、HMGB1が脳梗塞、アテローム性動脈硬化症などの原因因子で、抗HMGB1抗体でこれらを抑制できることを報告した。HMGB1の高血圧症の病態生理への関与はまだ明らかではないので、脳卒中易発症高血圧症自然発症ラット (SHRSP)を用いて検討してきた。血管内皮細胞障害が高血圧症の原因であるが,HMGB1の血管内皮細胞障害は確認出来なかったが、好中球活性化が血管内皮細胞障害を誘導する機序を解明することが出来た。好中球活性化制御因子を特定したので、高血圧症新規治療薬の開発に向けた研究を継続する。

本研究では、絶食・再摂食時における肝臓でのホルモンおよびストレス関連因子の遺伝子発現について解析した。その結果、2型糖尿病モデルマウスの肝臓では(1)インスリン様成長因子(IGF-1)発現の低下(2)IGF結合タンパク質-1(IGFBP-1)発現の増強(3)11β-ヒドロキシステロイドデヒドロゲナーゼ(11β-HSD1)の発現亢進(4)ERストレス関連因子の発現低下(5)glucagon-like peptide-1(GLP-1)の受容体発現の亢進が見出された。

運動療法の予防・治療効果の一因として造血幹細胞や血管内皮前駆細胞(EPC)、神経幹細胞の増加を予想し、ヒト本態性高血圧症病態モデルSHRSPを用いて検討した。運動群では発症前および発症後速やかに骨髄・末梢血中のEPCや造血幹細胞が増加し、脳病変部周囲の微小血管や神経幹細胞数も増加した。またEPCの誘導、移動に必須のCXCL12やVEGF、神経新生に関与するBDNFとそのシグナル分子ERKやCREBの活性化が認められた。