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Development for the prevention of obesity and diabetes by regulation of brown adipose tissue volume using tetrahydrobiopterin

Research Project

Project/Area Number 20K08903
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 54040:Metabolism and endocrinology-related
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

Fujita Yoshihito  京都大学, 医学研究科, 講師 (50547809)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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)
Keywords糖尿病 / 肥満症 / 褐色脂肪組織 / テトラヒドロビオプテリン / エネルギー代謝
Outline of Research at the Start

BH4は、nitric oxideやカテコラミン合成酵素の補酵素として作用しBATを活性化させる物質である。BATの組織重量は主に妊娠後期に規定されているが、申請者らはこのBH4を妊娠後期の母体マウスに投与したところ新生児マウスのBAT重量が増加することを見出した。さらに、成長後の糖尿病・肥満症の発症を予防できる可能性を示す予備的所見を得ている。本研究では、新生児期のBATが成長後の代謝に影響を及ぼす機序を明らかにし、BAT重量の制御による糖尿病・肥満症の発症予防法を開発することを目指す。

Outline of Final Research Achievements

The purpose of this study was to elucidate the mechanisms by which neonatal BH4 affects postnatal metabolism via BAT and to develop treatments for diabetes and obesity. BAT from BH4-deficient mice at birth and control mice were collected to explore the factors involved. Metabolome analysis and RNA sequencing analysis enabled us to discriminate between the two groups, and we found factors that contributed to the differences. Furthermore, when BH4 was administered intraplacenta to BH4-deficient mice from the prenatal period, BH4 function at birth was restored. Characterization of the BAT of mice born after this intraplacental BAT administration showed that they had genetic and metabolic characteristics similar to the BAT of control mice.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

BATは熱産生によりエネルギー代謝を促進させる臓器であり、新たな肥満症・糖尿病の治療標的として注目されている。BH4はnitric oxideやカテコラミン合成酵素の補酵素として作用しBATを活性化させる物質である。申請者らはこのBH4を妊娠後期の母体マウスに投与したところ新生児マウスのBAT重量が増加することを見出した。さらに、成長後の糖尿病・肥満症の発症を予防できる可能性を示す所見を見出した。これらの機能に関与する因子を見出しており、新たな糖尿病・肥満症の発症予防、治療の標的の開発につながる成果が得られた。

Report

(4 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (21 results)

All 2023 2022 2021 2020

All Journal Article (8 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 8 results,  Open Access: 5 results) Presentation (13 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 4 results)

  • [Journal Article] Liver autophagy-induced valine and leucine in plasma reflect the metabolic effect of sodium glucose co-transporter 2 inhibitor dapagliflozin2022

    • Author(s)
      Furuya Futoshi、Fujita Yoshihito、Matsuo Naomi、Minamino Hiroto、Oguri Yasuo、Isomura Nozomi、Ikeda Kaori、Takesue Kohei、Li Ying、Kondo Aki、Mano Fumika、Inagaki Nobuya
    • Journal Title

      eBioMedicine

      Volume: 86 Pages: 104342-104342

    • DOI

      10.1016/j.ebiom.2022.104342

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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] High plasma homocysteine level is associated with increased prevalence of the non-remission state in rheumatoid arthritis: Findings from the KURAMA cohort2022

    • Author(s)
      Katsushima Masao、Minamino Hiroto、Shirakashi Mirei、Onishi Akira、Fujita Yoshihito、Yamamoto Wataru、Onizawa Hideo、Tsuji Hideaki、Watanabe Ryu、Murakami Kosaku、Fujii Takayuki、Murata Koichi、Tanaka Masao、Inagaki Nobuya、Morinobu Akio、Hashimoto Motomu
    • Journal Title

      Modern Rheumatology

      Volume: - Issue: 5 Pages: 106-106

    • DOI

      10.1093/mr/roac106

    • Related Report
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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Causal associations between body fat accumulation and COVID-19 severity: A Mendelian randomization study2022

    • Author(s)
      Yoshiji Satoshi、Tanaka Daisuke、Minamino Hiroto、Lu Tianyuan、Butler-Laporte Guillaume、Murakami Takaaki、Fujita Yoshihito、Richards J. Brent、Inagaki Nobuya
    • Journal Title

      Frontiers in Endocrinology

      Volume: 13 Pages: 899625-899625

    • DOI

      10.3389/fendo.2022.899625

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    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Effects of glucagon‐like peptide‐1 receptor agonists on cardiovascular and renal outcomes: A <scp>meta‐analysis</scp> and <scp>meta‐regression</scp> analysis2022

    • Author(s)
      Yoshiji Satoshi、Minamino Hiroto、Tanaka Daisuke、Yamane Shunsuke、Harada Norio、Inagaki Nobuya
    • Journal Title

      Diabetes, Obesity and Metabolism

      Volume: 24 Issue: 6 Pages: 1029-1037

    • DOI

      10.1111/dom.14666

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Serum vitamin D status inversely associates with a prevalence of severe sarcopenia among female patients with rheumatoid arthritis2021

    • Author(s)
      Minamino Hiroto、Katsushima Masao、Torii Mie、Yamamoto Wataru、Fujita Yoshihito、Ikeda Kaori、Okamura Emi、Murakami Kosaku、Watanabe Ryu、Murata Koichi、Ito Hiromu、Tanaka Masao、Arai Hidenori、Matsuda Shuichi、Morinobu Akio、Inagaki Nobuya、Hashimoto Motomu
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 11 Issue: 1 Pages: 99894-6

    • DOI

      10.1038/s41598-021-99894-6

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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Influence of dietary habits on depression among patients with rheumatoid arthritis: A cross-sectional study using KURAMA cohort database2021

    • Author(s)
      Minamino Hiroto、Katsushima Masao、Hashimoto Motomu、Fujita Yoshihito、Torii Mie、Ikeda Kaori、Isomura Nozomi、Oguri Yasuo、Yamamoto Wataru、Watanabe Ryu、Murakami Kosaku、Murata Koichi、Nishitani Kohei、Tanaka Masao、Ito Hiromu、Uda Miyabi、Nin Kazuko、Arai Hidenori、Matsuda Shuichi、Morinobu Akio、Inagaki Nobuya
    • Journal Title

      PLOS ONE

      Volume: 16 Issue: 8 Pages: e0255526-e0255526

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0255526

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Habitual fish intake negatively correlates with prevalence of frailty among patients with rheumatoid arthritis2021

    • Author(s)
      Minamino Hiroto、Katsushima Masao、Torii Mie、Hashimoto Motomu、Fujita Yoshihito、Ikeda Kaori、Yamamoto Wataru、Watanabe Ryu、Murakami Kosaku、Murata Koichi、Nishitani Kohei、Tanaka Masao、Ito Hiromu、Ohmura Koichiro、Arai Hidenori、Inagaki Nobuya、Matsuda Shuichi
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 11 Issue: 1 Pages: 5104-5104

    • DOI

      10.1038/s41598-021-84479-0

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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Urinary sodium-to-potassium ratio associates with hypertension and current disease activity in patients with rheumatoid arthritis: a cross-sectional study2021

    • Author(s)
      Minamino Hiroto、Katsushima Masao、Hashimoto Motomu、Fujita Yoshihito、Yoshida Tamami、Ikeda Kaori、Isomura Nozomi、Oguri Yasuo、Yamamoto Wataru、Watanabe Ryu、Murakami Kosaku、Murata Koichi、Nishitani Kohei、Tanaka Masao、Ito Hiromu、Ohmura Koichiro、Matsuda Shuichi、Inagaki Nobuya、Morinobu Akio
    • Journal Title

      Arthritis Research & Therapy

      Volume: 23 Issue: 1 Pages: 96-96

    • DOI

      10.1186/s13075-021-02479-x

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Elucidation of Metabolic Regulatory Mechanisms in Liver by SGLT2 Inhibitors Using Metabolome Analysis2023

    • Author(s)
      Yoshihito Fujita, Futoshi Furuya, Naomi Matsuo, Hiroto Minamino, Yasuo Oguri, Nozomi Isomura, Kaori Ikeda, Kohei Takesue, Ying Li, Aki Kondo, Fumika Mano, and Nobuya Inagaki
    • Organizer
      6th International Symposium of Kyoto Biomolecular Mass Spectrometry Society
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Search for biomarkers applicable to nutritional guidance: comprehensive metabolite analysis by mass spectrometry and mathematical prediction2023

    • Author(s)
      Nozomi Isomura , Yoshihito Fujita, Nozomu Sakurai, Masahiro Nishio, Ikeda Kaori, Futoshi Furuya, Hitroto Minamino, Li Ying, Kohei Takesue, Nobuya Inagaki
    • Organizer
      6th International Symposium of Kyoto Biomolecular Mass Spectrometry Society
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 妊娠期の母体環境が褐色脂肪組織の分化に与える影響についての検討:テトラヒドロビオプテリンの意義について2022

    • Author(s)
      南野 寛人、藤田 義人、小栗 靖生、大橋 晶子、後藤 剛、川原崎 聡子、古谷 太志、磯村 望、武居 晃平、李 瀛、河田 照雄、長谷川 宏幸、稲垣 暢也
    • Organizer
      第37回日本糖尿病合併症学会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] マウス褐色脂肪細胞株を用いた褐色脂肪組織の分化・成熟を促す低分子化合物のスクリーニング2022

    • Author(s)
      李 瀛 ,藤田 義人,南野 寛人,後藤 剛,川原崎 聡子 ,磯村 望,武居 晃平,古谷 太志,稲垣 暢也
    • Organizer
      第65回日本糖尿病学会年次学術集会
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      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 日本人の糖尿病・肥満症発症予防に対する褐色脂肪組織の役割および制御因子の解明2022

    • Author(s)
      稲垣 暢也 、藤田 義人
    • Organizer
      第65回日本糖尿病学会年次学術集会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] テトラヒドロビオプテリンの妊娠期の補充療法による、胎仔期の褐色脂肪組織の分化や成長後のエネルギー代謝に与える影響についての検討2021

    • Author(s)
      南野 寛人、藤田 義人、小栗 靖生、大橋 晶子、後藤 剛、川原崎 聡子、古谷 太志、磯村 望、武居 晃平、李 瀛、河田 照雄、長谷川 宏幸、稲垣 暢也
    • Organizer
      第94回日本内分泌学会学術総会
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  • [Presentation] イソプレノイド合成経路による褐色脂肪細胞分化調節機構の検討2021

    • Author(s)
      Kwon Jungin、Yeh Yu-Sheng、川原崎 聡子、南野 寛人、藤田 義人、岡松 優子、野村 亘、高橋 春弥、木村 和弘、斉藤 昌之、稲垣 暢也、井上 和生、河田 照雄、後藤 剛
    • Organizer
      第75回日本栄養・食糧学会大会
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  • [Presentation] BH4の褐色脂肪組織への分化制御機構の解析、および胎生期における役割の検討2021

    • Author(s)
      南野 寛人、藤田 義人、小栗 靖生、大橋 晶子、後藤 剛、川原崎 聡子、古谷 太志、磯村 望、武居 晃平、李 瀛、河田 照雄、長谷川 宏幸、稲垣 暢也
    • Organizer
      第34回プテリジン研究会
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  • [Presentation] メトホルミンの多面的な作用とその機序について2021

    • Author(s)
      藤田義人
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      第64回日本糖尿病学会年次学術集会
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  • [Presentation] 経口糖尿病治療薬の有効な使い方-薬剤の作用とエビデンス-2021

    • Author(s)
      藤田義人
    • Organizer
      第64回日本糖尿病学会年次学術集会
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    • Invited
  • [Presentation] Maternal Supplementation of Tetrahydrobiopterin Regulates Differentiation of Fetal Brown Adipose Tissue and Contributes to Offspring Metabolic Health2020

    • Author(s)
      Minamino H, Fujita Y, Goto H, Ohashi A, Furuya F, Isomura N, Takesue K, Li Y, Kawarasaki S, Kawada T, Hasegawa H, Inagaki N.
    • Organizer
      ADA 80th Scientific Sesssions
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] テトラヒドロビオプテリンは胎児期より褐色脂肪組織の分化に関与し,出生後の糖・エネルギー代謝に持続的な影響を与える2020

    • Author(s)
      南野 寛人、藤田 義人、小栗 靖生、大橋 晶子、後藤 剛、川原崎 聡子、古谷 太志、磯村 望、武居 晃平、李 瀛、河田 照雄、長谷川 宏幸、稲垣 暢也.
    • Organizer
      第63回 日本糖尿病学会年次学術集会
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  • [Presentation] テトラヒドロビオプテリンは胎仔期の褐色脂肪組織の分化を制御し、出生後の糖及びエネルギー代謝に関与する2020

    • Author(s)
      南野 寛人、藤田 義人、小栗 靖生、大橋 晶子、後藤 剛、川原崎 聡子、古谷 太志、磯村 望、武居 晃平、李 瀛、長谷川 宏幸、河田 照雄、稲垣 暢也.
    • Organizer
      第59回 日本栄養・食糧学会近畿支部大会
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      2020 Research-status Report

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Published: 2020-04-28   Modified: 2024-01-30  

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