肥満の鍵は細胞の「アンテナ」にあった！一次繊毛が脂肪細胞の運命を左右する

 過剰な脂肪は不健康の原因となり得ます。そのため、脂肪細胞（アディポサイト）がどのように発達するかは、脂肪組織の機能にとって極めて重要です。ボン大学病院（UKB: University Hospital Bonn）とボン大学の研究者を中心とするチームは、マウスモデルを用いて、一次繊毛の機能不全が脂肪前駆細胞に与える影響を調査しました。その結果、ヘッジホッグシグナル伝達経路の過剰な活性化が、白色脂肪細胞ではなく結合組織様の細胞へと異常な発達を引き起こすことを見出しました。この研究成果は、科学雑誌『The EMBO Journal』に掲載されました。2025年8月20日に公開されたこのオープンアクセスの論文タイトルは、「BBS8-Dependent Ciliary Hedgehog Signaling Governs Cell Fate in the White Adipose Tissue（BBS8に依存する繊毛のヘッジホッグシグナル伝達が白色脂肪組織における細胞運命を支配する）」です。

 白色脂肪組織はエネルギーを貯蔵し、体内の重要な代謝プロセスを調節します。「私たちがどれだけエネルギーを消費または燃焼するかに応じて、脂肪組織は常に増えたり減ったりします。このプロセスでは、新しい脂肪組織を形成する能力を持つ、特殊な『幹細胞様』の前駆細胞が重要な役割を果たしています」と、論文の責任著者であり、UKBの自然免疫研究所の共同所長であるダグマー・ヴァヒテン（Dagmar Wachten）教授は述べています。彼女はまた、ボン大学のImmunoSensation2クラスター・オブ・エクセレンスおよび学際的連携研究拠点（TRA: Transdisciplinary Research Areas）「モデリング」と「生命と健康」のメンバーでもあります。

 成熟した脂肪細胞とは異なり、前駆細胞は一次繊毛と呼ばれる微小な構造を持っています。一次繊毛は一種のアンテナとして機能し、周囲からのシグナルを受け取って特定のシグナル伝達経路を調節します。これにより、これらの細胞が脂肪細胞になるか、結合組織様の細胞になるかを制御しています。ヴァヒテン教授は、「これらの前駆細胞の調節は、肥満時における白色脂肪組織の健康にとって極めて重要です。そのため、私たちは繊毛が前駆細胞の脂肪細胞への発達をどのように制御しているかを解明したいと考えました」と要約します。

脂肪組織は肥満になる前からリモデリングプロセスを示す

ボンの研究チームは、バルデー・ビードル症候群（BBS: Bardet-Biedl syndrome）と呼ばれる遺伝性疾患によって繊毛の機能が損なわれたマウスの脂肪組織において、異なる前駆細胞のサブグループを調査しました。BBSの患者はしばしば肥満に悩み、BBSを持つマウスも体重の増加を示します。研究チームは、重要な繊毛タンパク質であるBBS8が欠損すると、肥満が発症する前から白色脂肪組織に変化が生じることを発見しました。幹細胞様の前駆細胞は、結合組織様の細胞へとますます変化していくため、その数が減少します。これらの細胞は、とりわけ瘢痕組織などに見られ、組織の硬化に寄与しますが、痩せた状態の脂肪組織におけるその機能はまだ不明です。

ヘッジホッグシグナル伝達経路の過剰活性化が異常発達を促進

「私たちは、この異常形成の鍵となる要因としてヘッジホッグシグナル伝達経路を特定しました。その活性化は通常、一次繊毛によって厳密に調節されています」と、共筆頭著者であり、ヴァヒテン教授の研究グループに所属するボン大学の博士課程学生、カタリナ・ジークマン氏（Katharina Sieckmann）は述べています。同チームの卒業生で共筆頭著者のノラ・ヴィンネリング氏（Nora Winnerling）は、「BBSのように繊毛の機能が阻害されると、この経路が過剰に活性化し、細胞を望ましくない方向、つまり脂肪細胞を形成するという本来の機能から遠ざけてしまいます。このように、ヘッジホッグシグナル伝達経路は白色脂肪組織における細胞の運命を制御しているのです」と付け加えています。

これらの結果は、繊毛が脂肪組織における脂肪前駆細胞の運命、ひいては健康な脂肪組織が維持されるかどうかに積極的に影響を与えていることを示しています。「これらのメカニズムは、肥満の発症において中心的な役割を果たしている可能性があります。この発見は、脂肪細胞の調節に標的を絞って介入する新たな可能性を開き、ひいては肥満時の病理的変化に対するより的を絞った治療法の開発につながるものです」とヴァヒテン教授は述べています。

[News release] [EMBO Journal article]