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Exploration for food factor improving leptin resistance and validation of its anti-obesity action

Research Project

Project/Area Number 16K00859
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Eating habits
Research InstitutionOsaka Prefecture University

Principal Investigator

Akagawa Mitsugu  大阪府立大学, 生命環境科学研究科, 准教授 (70405356)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywordsレプチン / 肥満 / イソチオシアネート / レプチンシグナル / 抗肥満 / 食品因子 / レプチン抵抗性 / 機能性食品
Outline of Final Research Achievements

Obesity is a growing and serious health problem worldwide. Leptin is a weight-reducing hormone, which decreases food intake via hypothalamic leptin receptors (Ob-Rb) and JAK2/STAT3 signaling. Protein tyrosine phosphatase 1B (PTP1B) negatively regulates leptin signaling by dephosphorylating JAK2, and the increased activity of PTP1B is implicated in the pathogenesis of obesity. Hence, inhibition of PTP1B may help prevent and reduce obesity. We revealed that phenethyl isothiocyanate (PEITC), an isothiocyanate in certain cruciferous vegetables, potently inhibits PTP1B by binding to the reactive cysteinyl thiol. Moreover, we found that PEITC causes the ligand-independent phosphorylation of Ob-Rb, JAK2, and STAT3 by inhibiting cellular PTP1B in human SH-SY5Y neuronal cells. We demonstrated that oral administration of PEITC to mice significantly reduces food intake, and stimulates hypothalamic leptin signaling. Our results suggest that PEITC might help prevent and improve obesity.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本課題では、アブラナ科野菜に含まれるphenethyl isothiocyanate (PEITC) が、PTP1B活性を阻害し、レプチンシグナルをリガンド非依存的に活性化することを見出した。さらに動物レベルでPEITCがレプチンシグナルを活性化して摂食抑制作用を示すことを明らかにした。本成果は、食品因子によるレプチンシグナルの制御という新たな食品の機能性を初めて実証したものである。本成果を応用することによって、肥満を発症基盤とする多くの生活習慣病の予防・改善にも貢献しうることから、 国民生活への反映、および波及効果は、極めて大きいと考える。

Report

(4 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report
  • Research Products

    (33 results)

All 2019 2018 2017 2016

All Journal Article (9 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 9 results,  Open Access: 9 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (24 results) (of which Invited: 2 results)

  • [Journal Article] Piperine Promotes Glucose Uptake through ROS-Dependent Activation of the CAMKK/AMPK Signaling Pathway in Skeletal Muscle2018

    • Author(s)
      Maeda Ayumi、Shirao Takeshi、Shirasaya Daishi、Yoshioka Yasukiyo、Yamashita Yoko、Akagawa Mitsugu、Ashida Hitoshi
    • Journal Title

      Molecular Nutrition & Food Research

      Volume: 62 Issue: 11 Pages: 1800086-1800086

    • DOI

      10.1002/mnfr.201800086

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      Yagi Miho、Nakatsuji Yukiko、Maeda Ayumi、Ota Hiroki、Kamikubo Ryosuke、Miyoshi Noriyuki、Nakamura Yoshimasa、Akagawa Mitsugu
    • Journal Title

      PLOS ONE

      Volume: 13 Issue: 11 Pages: e0206748-e0206748

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0206748

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    • Author(s)
      Kohei Dainina, Ryoko Ide, Ayumi Maeda, Kyozo Suyama, and Mitsugu Akagawa
    • Journal Title

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      Volume: 3 Issue: 3 Pages: 845-851

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2017.03.147

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    • Author(s)
      Imanishi, M., Sonoda, M., Miyazato, H., Sugimoto, K., Akagawa, M., Tanimori, S*.
    • Journal Title

      ACS Omega.

      Volume: 2 Issue: 5 Pages: 1875-1885

    • DOI

      10.1021/acsomega.7b00124

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      Furuhashi, M., Hatasa, Y., Kawamura, S., Shibata, T., Akagawa, M., Uchida, K.
    • Journal Title

      Biochemistry

      Volume: 56 Issue: 35 Pages: 470-4712

    • DOI

      10.1021/acs.biochem.7b00409

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      Hatasa, Y., Chikazawa, M., Furuhashi, M., Nakashima, F., Shibata, T., Kondo, T., Akagawa, M., Hamagami, H., Tanaka, H., Tachibana, H., Uchida, K.
    • Journal Title

      PLoS One

      Volume: 11 Issue: 4 Pages: e0153002-e0153002

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0153002

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      Akagawa, M., Minematsu, K., Shibata, T., Kondo, T., Ishii, T., and Uchida, K.
    • Journal Title

      Sci. Rep.

      Volume: 6 Issue: 1 Pages: 26723-26723

    • DOI

      10.1038/srep26723

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      Kudo, M., Katayoshi, T., Kobayashi-Nakamura, K., Akagawa, M., and Tsuji-Naito, K*.
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      Biochem. Biophys. Res. Commun.

      Volume: 475 Pages: 335-341

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      Kamikubo, R., Kai, K., Tsuji-Naito, K., and Akagawa, M*.
    • Journal Title

      Mol. Nutr. Food Res.

      Volume: 60 Issue: 10 Pages: 2228-2242

    • DOI

      10.1002/mnfr.201600197

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  • [Presentation] (-)-Epigallocatechin-3-O-gallateの胃粘膜細胞に対するレプチン分泌刺激作用の機構解析2019

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      日本農芸化学会2017年度大会
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      京都
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      日本農芸化学会2017年度大会
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      京都
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      2017-03-20
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      太田 裕基、石井 剛志、向井 克之、松山 彰収、赤川 貢
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      才原 一浩,池本 一人,内田 浩二,赤川 貢
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      第21回日本フードファクター学会 学術集会 (JSoFF2016)
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      富山
    • Year and Date
      2016-11-19
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      長浜
    • Year and Date
      2016-10-09
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      才原 一浩,池本 一人,内田 浩二,赤川 貢
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      彦根
    • Year and Date
      2016-09-17
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      第69回日本酸化ストレス学会学術集会、シンポジウム
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      仙台
    • Year and Date
      2016-08-30
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    • Invited
  • [Presentation] ピペリンは骨格筋においてAMPKシグナル経路を介してグルコース取り込みを上昇させる2016

    • Author(s)
      前田 歩海、赤川 貢、山下 陽子、芦田 均
    • Organizer
      第70回日本栄養・食糧学会大会
    • Place of Presentation
      西宮
    • Year and Date
      2016-05-14
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  • [Presentation] Pyrroloquinoline quinone(PQQ)によるミトコンドリア新生促進作用の分子機構解析2016

    • Author(s)
      才原 一浩、峰松 謙治、内藤 健太郎、池本 一人、赤川 貢
    • Organizer
      第70回日本栄養・食糧学会大会
    • Place of Presentation
      西宮
    • Year and Date
      2016-05-14
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      2016 Research-status Report

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Published: 2016-04-21   Modified: 2020-03-30  

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