Systemic and adipose impact of SDF-1 as a metabolic regulator

Research Project

Project/Area Number	19K17961
Research Category	Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
Allocation Type	Multi-year Fund
Review Section	Basic Section 54040:Metabolism and endocrinology-related
Research Institution	Osaka University
Principal Investigator	Shin Jihoon 大阪大学, 医学系研究科, 寄附講座助教 (00813502)
Project Period (FY)	2019-04-01 – 2022-03-31
Project Status	Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help	¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000) Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000) Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000) Fiscal Year 2019: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywords	Adipocytes / SDF-1 / TGFb1 / Adipose tissue / TGFβ / Insulin sensitivity / Lipid homeostasis / Metabolism / Obese diabetes
Outline of Research at the Start	申請者はSDF-1が脂肪細胞に最も多く発現するケモカインであり、脂肪細胞が産生するSDF-1は脂肪細胞自身にautocrineに作用し、インスリンシグナル伝達に重要なIRS-1タンパクの分解を誘導することで、インスリン感受性を低下させ、糖取り込みを抑制する因子であることを明らかにした（Shin et al. Diabetes 2018）。本研究では全身及び前駆脂肪細胞におけるSDF-1の作用と肥満病態におけるSDF-1の作用を明らかにし、SDF-1がどのように代謝調節に関与しているのかを解明する。
Outline of Final Research Achievements	Adipose tissue plays an important role in the regulation of physiological and pathological metabolism, but little is known about the molecular details. In my previous research, I found that SDF-1, highly expressed in adipose tissue, functions in a cell-autonomous manner, and inhibits insulin sensitivity in adipocytes (Shin et al., Diabetes 2018).In this research proposal, I analyzed the systemic and adipose impact of SDF-1. Adipose-specific knockout of SDF-1 exhibited lower body weight and improved liver steatosis under high-fat diet condition, which was associated with adipose master regulator PPARg and the target genes. the research is under preparation for submission. We also found TGFβ1 functions as cell-autonomous regulator of adipose function. We revealed that the expression of TGFβ1 is increased during feeding, remodels the extracellular matrix, and supports intracellular lipogenesis process in adipocytes (Toyoda and Shin, JBC,2022).
Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements	本研究では脂肪細胞由来分泌因子SDF-1及びTGFβ1が細胞自律的に作用し、脂肪細胞の機能抑制・亢進に寄与することを見出した。これまでSDF-1やTGFβ1は肥満病態を悪化させる炎症性サイトカインとして認識されていたが、その生理的な意義は不明だった。本研究を通し、SDF-1及びTGFβ1の栄養負荷に対してその調整因子としての生理的意義が提唱できた。SDF-1及びTGFβ1の過剰状態では病態を引き起こすことから、今後の肥満及び糖尿病治療に貢献することが期待される。