様式３
群馬大学生体調節研究所内分泌・代謝学共同研究拠点共同研究報告書
令和 5 年 4 月 28 日
群馬大学生体調節研究所長

殿所 属 機 関 名 国立大学法人群馬大学 大学院保健学研究科
職
名 教授
研 究 代 表 者 小澤厚志

下記のとおり令和３年度の共同研究成果を報告します。
記（課題番号：20027）
１．共同研究課題名

エネルギー代謝調節機構における TRH の機能解明：PVN 特異的 TRH ノックアウ
トマウスの作製と解析

２．共同研究目的

甲状腺機能制御の最上位中枢は視床下部であるが、視床下部における Thyrotropin-releasinghormone(TRH) の責任領域は不明である。私達は、室傍核(paraventricular Nucleus:PVN)の TRH ニ
ューロンに着目し、PVN 特異的 TRH 欠損マウスを作製し解析した。このマウスは、全身の TRH が欠損した conventional TRH 欠損マウスと比較して、耐糖能や体重増加といったエネルギー代謝調節の表現型に差があることが判明した。TRH そのものがエネルギー代謝系に及ぼす影響について、特に寒冷暴露時における熱産生機構における TRH の役割を解析することを研究目的とした。

３．共同研究期間

令和４年 ４月 １日～

令和５年 ３月３１日

４．共同研究組織氏(研究代表者)

小澤 厚志

名

所属部局等

職名等

群馬大学大学院保健学研
究科看護学講座 基礎看護学

職名：教授
学位：博士（医学）取得年月日：2002.3.31

役 割 分 担研究の立案、実行、総括(分担研究者)

近藤 友里

群馬大学大学院医学系 研究員
研究科内科学講座内分泌代謝内科学

５．群馬大学生体調節研究所の共同研究担当教員

分野名

代謝シグナル解析

代謝機構に係る実験・解析

氏 名

河野大輔

※ 次の６，７，８の項目は，枠幅を自由に変更できます。但し，６，７，８の項目全体では１頁に収めて下さい。

群馬大学生体調節研究所
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（課題番号：６．共同研究計画）(1) 同程度の甲状腺機能低下症を呈する PVN 特異的 TRH 欠損マウス(PVN-TRH-/-)と、conventional TRH 欠損マウス(TRH-/- )において８〜１５週齢で野生型群をコントロールとして３群間の体重、褐色脂肪細胞（BAT）、鼠蹊部皮下脂肪(inguinal WAT:iWAT)、精巣上体脂肪（epidydymal WAT: eWAT）の重量測定と血清 TSH 値、free T4 値の測定を行った。
(2) 3 群のマウスを４℃の寒冷環境に暴露し、経時的に直腸温を測定し、種々の時点で安楽死させて血液採取、BAT, iWAT,eWAT、肝臓、下垂体を単離した。TRH の熱産生における機能を解析するため、各ポイントにおける血清 free T4（fT4）値の測定、各脂肪組織における UCP1 蛋白および mRNA 発現量をウェスタンブロット法、qPCR 法にて解析し、Pgc1αや Fgf21 などの熱産生関連因子について qPCR 法にて解析し、また BAT 中の cAMP 濃度について測定した。
(3) 安楽死各時点における下垂体前葉組織における TSHβ遺伝子発現量を qPCR 法にて解析した。
(4) 3 群のマウスを寒冷暴露後 4 時間時点での BAT から RNA を抽出し、RNA sequensing を施行した。
なお甲状腺機能低下症の影響を排除するために、(1)〜(4)の実験については、PVN-TRH-/-、TRH-/-とも実験の２週間前からサイロキシンを投与して甲状腺機能を正常化したマウスを用いた。

７．共同研究の成果(1) PVN 特異的 TRH 欠損マウス(PVN-TRH-/-)、conventional TRH 欠損マウス(TRH-/- )、野生型マウスでは１２週齢まで３群間に体重の有意差は認めなかったが、１５週以降、PVN-TRH-/-では TRH-/- 、野生型マウスに比較して有意差を持って低体重であった。また１５週齢時点で３群間の BAT、iWAT、eWAT の重量には有意差を認めなかった。１５週齢時点で PVN-TRH-/-、TRH-/- の血清 fT4 値は野生型の約 60%に低下しており、血清 TSH 値は野生型の約 1.5 倍に上昇しておりヒトにおける視床下部性甲状腺機能低下症の表現型と一致していた。
(2) 甲状腺機能低下症の影響を排除するために、PVN-TRH-/-、TRH-/-とも実験の２週間前からサイロキシンを投与して甲状腺機能を正常化した上で、３群のマウスを４℃に寒冷暴露したところ、野生型に比べ PVN-TRH-/-、TRH-/-とも寒冷暴露中の直腸温は 60 分以降 320 分まで有意に低値だった。寒冷暴露後の PVN-TRH-/-、TRH-/-の BAT においては CAMP 濃度は野生型に比べ低下しており、UCP1 発現量も低下していた。また Pgc1α,Fgf21 や Dio2 などの熱産生関連因子についても発現量が低下していた。
(3) 寒冷暴露前、暴露後 320 分時点で摘出した下垂体前葉における TSHβ遺伝子 mRNA 発現量は３群間で有意差を認めなかった。
(4) 3 群のマウスを寒冷暴露後 4 時間時点での BAT から抽出した RNA を用いて RNA sequensing を施行した。結果を解析中である。

８．共同研究成果の学会発表・研究論文発表状況及び本研究所担当教員との共同研究に関する情報交換（本研究所の担当教員の氏名の記載のある論文，又はこの共同研究に基づくとの記載のある論文等を記載して下さい。なお，論文の場合は，別刷りを１部提出してください。）① 本研究所の担当教員の氏名の記載のある論文
Kondo Y, Ozawa A, Kohno D, Saito K, Buyandalai B, Yamada S, Horiguchi K, Nakajima Y, Shibusawa N, Harada A, Yo
koo H, Akiyama H, Sasaki T, Kitamura T, Yamada M. The hypothalamic paraventricular nucleus is the center of the hypothalamic-pituitary-thyroid axis for regulating thyroid hormone levels. Thyroid 2022 32:105-114.

② この共同研究に基づくとの記載のある論文
Kondo Y, Ozawa A, Kohno D, Saito K, Buyandalai B, Yamada S, Horiguchi K, Nakajima Y, Shibusawa N, Harada A, Yo
koo H, Akiyama H, Sasaki T, Kitamura T, Yamada M. The hypothalamic paraventricular nucleus is the center of the hypothalamic-pituitary-thyroid axis for regulating thyroid hormone levels. Thyroid 2022 32:105-114.原稿中に、Financialinformation として the Joint Research Program of the Institute for Molecular and Cellular Regulation, Gunma University[20027 (to A.O.)]と記載した。

③ 学会発表を行った主なもの３件以内（学会名、開催日、演題）
1) Kondo Y, Ozawa A et al. Leptin regulates Hypothalamus-Pituitary-Thyroid axis via TRH in energy expenditure during fasting:
The study on TRH deficient mice. ENDO2021, San Diego, USA. 2021.3.20-23.
2) 小澤厚志 他. エネルギー代謝調節機構における Thyrotropin-Releasing Hormone (TRH)の役割: TRH ノックアウトマウスの解析（シンポジウム）. 第 7 回生体調節研究所内分泌代謝シンポジウム, 前橋. 2021.9.9-10.
3) 小澤厚志、他. エネルギー代謝調節機構における Thyrotropin-Releasing Hormone (TRH)の役割（シンポジウム）. 第 42 回
日本肥満学会, 横浜. 2022.3.26-27.

④本研究所担当教員と申請代表者との共同研究に関する情報交換の状況（主なやり取りを箇条書き）
・論文発表や学会発表に際して、原稿の査読やデータのチェックを相互に行った。

群馬大学生体調節研究所
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