名古屋大学環境医学研究所/大学院医学系研究科の神田 容 博士後期課程学生、　田中 都 講師、菅波 孝祥 教授を中心とする研究グループは、最新の1細胞解析技術を駆使して脂肪組織に存在するマクロファージと線維芽細胞の相互作用を解析し、両者の間で肥満に伴って変化する特徴的なシグナルを見出しました。
過栄養や運動不足は肥満（＝余剰エネルギーを蓄積する体脂肪量が増加した状態）をもたらし、さまざまな生活習慣病の発症原因となります。この時、脂肪細胞のサイズの増大（肥大化）や細胞数の増加に加えて、免疫細胞や線維芽細胞など多彩な細胞種の変化が報告されていましたが、これらがどのように相互作用して脂肪組織全体の機能を制御するかは不明でした。
今回、研究グループは、シングルセルRNAシーケンス解析^注3）および空間トランスクリプトーム解析^注4）という最新の1細胞解析技術を駆使して、肥満の過程で脂肪組織を構成する細胞がどのように変化するかを時間軸に沿って解析しました。その結果、コラーゲンが過剰に蓄積（線維化）する進行した肥満では、免疫細胞と線維芽細胞が特徴的なシグナルで相互作用していることを明らかにしました。特に、線維化の起点となる特徴的なマクロファージ亜集団がコラーゲンの量や質を変化させて脂肪組織全体の機能を制御するという新たな分子機序を見出しました。
本研究成果は、2025年3月11日付で米国科学雑誌『Diabetes』のオンライン版に掲載されました。

【ポイント】

・最新の1細胞解析技術^注1）を用いて、過栄養が肥満をもたらす過程で脂肪組織を構成する細胞の種類がダイナミックに変化することを見出した。
・コラーゲンが過剰に蓄積（線維化）する進行した肥満では、免疫細胞と線維芽細胞が特徴的なシグナルで相互作用していることを明らかにした。
・特に、線維化の起点となる特徴的なマクロファージ^注2）亜集団がコラーゲンの量や質を変化させて脂肪組織全体の機能を制御するという新たな分子機序を見出した。

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【用語説明】

注1）1細胞解析技術：
従来、数多くの細胞をまとめて処理し、平均的な遺伝子発現変化を解析していたが、1細胞解析では、１つ１つの細胞ごとに遺伝子発現の変化を測定し、多数の細胞における遺伝子発現変化を俯瞰的に解析する。代表的な手法として、シングルセルRNAシーケンス解析と空間トランスクリプトーム解析がある。
注2）マクロファージ：
白血球の一種で、体内に侵入した病原体や異物を貪食・処理することで、我々の身体を感染や外傷から守る役割を担う。また、死んだ細胞やその破片などを処理することで、身体の状態（恒常性）を維持する働きもある。
注3）シングルセルRNAシーケンス解析：
1細胞ごとに区別をつけた状態でRNAを網羅的に読み取り、細胞ごとの遺伝子発現プロフィールを詳細に調べる解析手法。
注4）空間トランスクリプトーム解析：
組織内のどこでどの遺伝子が働いているかを、その空間的な配置を保ったまま網羅的に詳しく調べる解析手法。

【論文情報】

雑誌名：Diabetes
論文タイトル：Novel cell-to-cell communications between macrophages and fibroblasts regulate obesity-induced adipose tissue fibrosis
著者：Hiro Kohda^1,2, Miyako Tanaka^1-3*, Shigeyuki Shichino⁴, Satoko Arakawa⁵, Tadasuke Komori⁶, Ayaka Ito^1,2,7, Eri Wada^1,2, Kozue Ochi^1,2, Xunmei Yuan^1,2, Takehiko Takeda^1,8, Atsuhito Saiki⁹, Ichiro Tatsuno¹⁰, Kenji Ikeda¹¹, Yuki Miyai¹², Atsushi Enomoto¹², Yoshihiro Morikawa⁶, Shigeomi Shimizu¹³, Satoshi Ueha⁴, Kouji Matsushima⁴, Yoshihiro Ogawa^1,14, Takayoshi Suganami^1-3,15*

¹ Department of Molecular Medicine and Metabolism, Research Institute of Environmental Medicine, Nagoya University, Nagoya, Japan.
² Department of Immunometabolism, Nagoya University Graduate School of Medicine, Nagoya, Japan.
³ Institute of Nano-Life-Systems, Institutes of Innovation for Future Society, Nagoya University, Nagoya, Japan.
⁴ Division of Molecular Regulation of Inflammatory and Immune Diseases, Research Institute of Biomedical Sciences, Tokyo University of Science, Noda, Japan.
⁵ Research Core, Institute of Research, Tokyo Medical and Dental University (TMDU), Tokyo, Japan.
⁶ Department of Anatomy & Neurobiology, Wakayama Medical University, Wakayama, Japan.
⁷ Institute for Advanced Research, Nagoya University, Nagoya, Japan.
⁸ Department of Obstetrics and Gynecology, Nagoya University Graduate School of Medicine, Nagoya, Japan.
⁹ Center of Diabetes, Endocrine and Metabolism, Toho University Sakura Medical Center, Sakura, Japan.
¹⁰ Chiba Prefectural University of Health Sciences, Chiba, Japan.
¹¹ Department of Molecular Endocrinology and Metabolism, Graduate School of Medical and Dental Sciences, Tokyo Medical and Dental University (TMDU), Tokyo, Japan.
¹² Department of Pathology, Nagoya University Graduate School of Medicine, Nagoya, Japan.
¹³ Department of Pathological Cell Biology, TMDU Advanced Research Institute, Tokyo Medical and Dental University (TMDU), Tokyo, Japan.
¹⁴ Department of Medicine and Bioregulatory Science, Graduate School of Medical Sciences, Kyushu University, Fukuoka, Japan.
¹⁵ Center for One Medicine Innovative Translational Research (COMIT), Nagoya University, Nagoya, Japan.

DOI: 10.2337/db24-0762
URL: https://diabetesjournals.org/diabetes/article/doi/10.2337/db24-0762/157972/Novel-cell-to-cell-communications-between

【研究代表者】

環境医学研究所／大学院医学系研究科　菅波 孝祥　教授
https://www.riem.nagoya-u.ac.jp/4/mmm/index.html