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脂肪細胞の誕生はなぜそんなに驚くべきことなのでしょうか? 脂肪形成の 2 つの重要な段階を探ります!
脂肪形成、つまり幹細胞から脂肪細胞が生まれるプロセスは、実は非常に複雑で興味深いものです。このプロセスは、決定と最終分化という 2 つの主要な段階に分けられます。コミットメント段階とは、MSC が脂肪細胞前駆細胞（脂肪細胞または前駆脂肪細胞とも呼ばれる）に変化し、軟骨細胞、筋細胞、骨細胞などの他の細胞タイプに変化する能力を失う段階を指します。終末分化とは、前駆脂肪細胞が成熟脂肪細胞に変化する過程です。
「脂肪細胞は動物のエネルギー恒常性維持に重要な役割を果たしており、最大のエネルギー貯蔵量を管理することに専念しています。」
成熟した脂肪細胞はエネルギー貯蔵細胞として機能し、エネルギー摂取が消費を上回ると拡大し、エネルギー消費が摂取を上回ると動員されます。このプロセスは複数のホルモンによって高度に制御されており、これらの細胞はこれらのホルモンに対して非常に敏感です。たとえば、インスリンは拡張を促進し、その対照であるアドレナリン、グルカゴン、副腎皮質刺激ホルモン (ACTH) は動員を促進します。
差別化プロセス
脂肪形成は厳密に制御された細胞分化プロセスです。 3T3-L1 細胞株や 3T3-F442A 細胞株などの前駆脂肪細胞、または白色脂肪組織の間質血管分画から分離された細胞は、in vitro 研究の主な対象です。体外分化プロセス中、まず、増殖中の前駆脂肪細胞は接触阻害により成長を停止します。その後、この成長の停止により細胞は変化の初期段階に移行し、線維芽細胞の外観から丸い形状への形態学的変化を示し、転写因子 C/EBPβ および C/EBPδ の発現を誘導します。
「体外における脂肪細胞の分化プロセスは高度に秩序化されており、さまざまな段階での重要な転写因子の発現が重要です。」
次に、成長停止の第 2 段階では、2 つの重要な転写因子である PPARγ と C/EBPα の発現が上昇し、成熟した脂肪細胞に特徴的な遺伝子の発現が促進されます。これらの遺伝子には、脂肪細胞タンパク質 (aP2)、インスリン受容体、グリセロールリン酸脱水素酵素、脂肪酸合成酵素、アセチル CoA カルボキシラーゼ、グルコーストランスポーター GLUT4 が含まれます。このプロセスを通じて、脂肪細胞内に脂肪滴が徐々に蓄積されます。
転写制御
PPARγ（ペルオキシソーム増殖因子活性化受容体γ）は、脂肪生成の主要な調節因子であり、核受容体スーパーファミリーに属します。この転写因子はレチノイン酸X受容体（RXR）とヘテロ二量体を形成し、DNAに結合して下流遺伝子の発現を開始します。 PPARγ の活性化は、形態変化、脂質蓄積、インスリン感受性など、成熟脂肪細胞のさまざまな特性に影響を及ぼします。
「PPARγ の発現自体は、in vitro で線維芽細胞を脂肪細胞に変化させるのに十分です。」
さらに、脂肪形成を促進する他の因子も PPARγ の発現を誘導する可能性があります。たとえば、C/EBP ファミリーと Krupel 様因子 (KLF) は PPARγ プロモーターを活性化することがわかっています。しかし、C/EBPγは、おそらくC/EBPβによる不活性化により分化を阻害します。
その他の規制要因
インスリン、IGF-1、cAMP、グルココルチコイド、トリヨードチロニンなどの内分泌系の産物は、前脂肪細胞における脂肪形成を効果的に誘導することができます。これらのシグナルは脂肪細胞の分化プロセスと密接に関連しており、特にインスリンは IGF-1 受容体シグナル伝達を介して脂肪形成を制御し、最終分化のための転写因子の発現を促進します。
「Wnt/S状結腸（β-カテニン）シグナル伝達経路は脂肪形成を阻害する効果があり、間葉系幹細胞を筋肉細胞や骨細胞に分化させるように誘導することができます。」
生理学的解剖学では、脂肪前駆細胞の老化が加齢に伴う脂肪形成を阻害し、肥満患者の脂肪組織における脂肪形成の低下の主な原因は幹細胞ではなく老化細胞の増加であることを示唆している。または減少前駆細胞の数において。
エネルギーの貯蔵と消費は、生物の生存にとって永遠のテーマのようです。では、脂肪生成プロセスを効果的に管理する方法について考えたことはありますか?
