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研究活動

橋本 統

アニマルバイオサイエンス学科

橋本 統(はしもと・おさむ)

Osamu Hashimoto

専門分野/分子内分泌学、分子細胞機能学
研究キーワード/TGF-βファミリー/へパトカイン/肝臓/褐色脂肪・ベージュ脂肪/肥満/メタボリックシンドローム

職位:教授
学位:博士(獣医学)(東京大学)

  • 東京大学大学院農学生命科学研究科獣医学専攻博士課程修了
  • 北里大学獣医畜産学部助手、カリフォルニア大学サンディエゴ校医学部ポスドク、北里大学獣医学部講師、北里大学獣医学部准教授を経て本学へ

研究室紹介

研究テーマ

当研究室では、 Transforming growth factor-β(TGF-β)ファミリーに属する細胞の分化・増殖因子であるアクチビンやフォリスタチン、Bone morphogenetic protein (BMP)、Growth differentiation factor (GDF)などの生体内機能を解析し、病気の原因や生命現象の謎を繙いています。
最近では、肝臓から分泌されるアクチビンEが、へパトカインとして褐色脂肪・ベージュ脂肪を活性化させ、取り込んだエネルギーを熱として消費させることを発見しました(図)。肝臓でアクチビンEを過剰発現するマウスでは体温が高く、インスリン感受性も亢進していることが分かりました。一方、アクチビンE欠損マウスではベージュ脂肪細胞の減少による寒冷不耐性を認めました。培養した褐色脂肪細胞を用いた実験においても、アクチビンEは熱産生性タンパク質であるUcp1の発現を増加させました。このアクチビンEの作用は、糖尿病をはじめとする様々なメタボリックシンドロームの原因となる肥満の治療薬開発に貢献できる可能性があります。現在、以下の研究課題に取り組んでいます。

(1)褐色・ベージュ脂肪細胞活性化機構の解明

体内の褐色・ベージュ脂肪細胞を活性化させ、余分なエネルギーを消費させるという抗肥満戦略は、世界中の研究者が取り組んでいる課題です。褐色脂肪細胞・ベージュ脂肪細胞を活性化できるアクチビンEのシグナル伝達系を明らかにし、このシグナル伝達因子をターゲットにした抗肥満・メタボリックシンドロームの創薬を目指しています。

(2)肥満・メタボリックシンドロームに対するモデルマウスの開発

アクチビンE(褐色脂肪細胞・ベージュ脂肪細胞を活性化させる抗肥満因子)が欠損したマウスに、高脂肪食給餌などのストレスを与えることにより、肥満・メタボリックシンドロームを発症するモデルを作製しています。今後、このモデルを使用して、メタボリックシンドローム関連疾患の予防や治療法の開発を目指します。

研究の応用領域 産官学連携で求めるパートナー
医医薬品・診断薬の開発 産官学連携で求めるパートナー:医薬品・診断薬開発の関連企業、大学、国・地方自治体の研究機関
Topics of research

The primary focus of my current research includes elucidation of TGF-β family members’ roles, such as activins, BMPs and GDFs, in energy homeostasis and reproductive systems. Farther understanding of life phenomena and diseases’ developmental mechanisms via use of genetically modified mice will be beneficial.
Recently, my research colleagues and I discovered activin E’s ability to enhance glucose/energy metabolism through brown and beige adipocytes activation, resulting in their sending stimuli to increase energy expenditure. Hepatic activin E overexpression enhanced thermogenesis through activation of brown and beige adipocytes. The hepatic activin E-transgenic mice also exhibited improved insulin sensitivity. Activin E gene deficiency inhibited cold-induced beige adipocyte induction. In vitro experiments showed activin E increased Ucp1, thermogenic protein. Thus, the extensive study of the function of activin E regarding activation of brown and beige fats may contribute to the human health, such as in development of preventive or therapeutic targets for obesity and metabolic diseases. We are now investigating the research topics as below.

1. Exploring of the useful methods for brown and beige fat activation.
Researchers around the world are interested in anti-obesity strategies by means of brown and beige fat cells activation in the body. We are now investigating the activin E signal transduction system that can activate brown adipocytes and beige adipocytes. This may lead to the discovery of methods to target activin E signaling molecules for anti-obesity and metabolic disease treatments.

2. Establishment of animal models for metabolic diseases.
We are trying to establish a mouse model for obesity and/or metabolic diseases using activin E deficient mice. Under the assumption that mice with activin E deficiency have a lower number of beige adipocytes in the body, these mice may easily gain body weight due to the low energy metabolism. This mouse model may contribute to establish the prevention and treatment methods of obesity and diabetes.

主な業績論文等
  1. 橋本 統、舟場正幸、栗崎 晃 “脂肪燃焼促進作用を示す新規へパトカイン:アクチビンE” 医学のあゆみ 271(11) 1231-1232 (2019)
  2. Hashimoto O, Funaba M, Sekiyama K, Doi S, Shindo D, Sato R, Itoi H, Oiwa H, Morita M, Suzuki C, Sugiyama M, Yamakawa N, Takada H, Matsumura S, Inoue K, Oyadomari S, Sugino H, Kurisaki A. Activin E controls energy homeostasis in both brown and white adipose tissues as a hepatokine. Cell Rep. 25 (5): 1193-1203 (2018)
  3. Hashimoto O, Takagi R, Yanuma F, Doi S, Shindo J, Endo H, Hasegawa Y, Shimasaki S. Identification and characterization of canine growth differentiation factor-9 and its splicing variant. Gene 499 (2): 266-272 (2012)
  4. Hashimoto O, Funaba M. Activin in Glucose Metabolism. “Vitamins and Hormones, Vol. 85: Activin and Inhibin”, (Ed: G. Litwack), Academic Press, Burlington, pp. 217-234. (2011)
  5. Hashimoto O, Moore RK, Shimasaki S. Post-translational processing of mouse and human BMP-15: potential implication in the determination of ovulation quota. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 102 (15): 5426-5431 (2005)
  6. Hashimoto O, Nakamura T, Shoji H, Shimasaki S, Hayashi Y, Sugino H. A novel role of follistatin, an activin-binding protein, in inhibition of activin action in rat pituitary cells: endocytotic degradation of activin and its acceleration by follistatin associated with cell-surface heparan sulfate. J. Biol. Chem. 272 (21): 13835-13842 (1997)