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Deciphering hepatic feeding-state-dependent metabolic gene regulation coordinated by intercellular crosstalk

Research Project

Project/Area Number 21H03382
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Basic Section 59040:Nutrition science and health science-related
Research InstitutionNippon Medical School

Principal Investigator

Sakai Mashito  日本医科大学, 大学院医学研究科, 大学院教授 (40643490)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 厚川 正則  日本医科大学, 医学部, 准教授 (00386161)
菱川 大介  日本医科大学, 医学部, 講師 (10569966)
山崎 吉之  日本医科大学, 医学部, 助教 (90407685)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥17,420,000 (Direct Cost: ¥13,400,000、Indirect Cost: ¥4,020,000)
Fiscal Year 2023: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000)
Fiscal Year 2022: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000)
Fiscal Year 2021: ¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Keywordsクッパー細胞 / インスリンシグナル / 肝代謝 / 脂質代謝 / マクロファージ / インスリン / 転写制御 / 肝臓 / 糖・脂質代謝 / 非アルコール性脂肪性肝疾患 / 転写制御機構 / 組織マクロファージ / 単球 / 糖脂質代謝
Outline of Research at the Start

肝細胞の糖脂質代謝遺伝子の発現は、クッパー細胞などの非実質細胞との相互作用によって調節されている。また、非アルコール性脂肪性肝疾患(nonalcoholic fatty liver disease: NAFLD)では、肝臓マクロファージが病態進展に重要な役割を果たす。しかし、正常肝臓とNAFLDにおいて、肝臓を構成する各細胞の転写がマクロファージ由来の分泌因子によってどのように調節されているのかは、十分に分かっていない。
本研究では、正常及びNAFLD肝臓における、肝臓マクロファージ由来因子による肝臓を構成する細胞の転写制御と、その代謝表現型と病態への影響を明らかにする。

Outline of Final Research Achievements

The expression of hepatic metabolic enzymes is regulated at the gene transcription level, mainly by hormones and nutrients, thereby maintaining the systemic homeostasis of glucose and lipid metabolism. Kupffer cells are resident macrophages in the liver and are assumed to affect hepatic gene expression through secreted factors. We investigated the role of Kupffer cells in hepatic metabolic gene regulation using inducible Kupffer cell ablation and found that Kupffer cell-derived factors regulated hepatic metabolic genes including glucocorticoid receptor target genes in hepatocytes during feeding.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

肝臓における摂食依存性の遺伝子発現制御メカニズムの解明は、糖尿病・代謝疾患研究における重要な課題である。本研究では、肝臓の組織マクロファージであるクッパー細胞が肝細胞の糖・脂質代謝を調節する可能性を考えて検討した。その結果、クッパー細胞は肝細胞において摂食依存性に制御されるグルココルチコイド受容体標的遺伝子の発現を調節する機能を持つことが明らかとなった。

Report

(4 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Annual Research Report
  • 2021 Annual Research Report
  • Research Products

    (15 results)

All 2023 2022 2021

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (10 results) (of which Invited: 10 results)

  • [Journal Article] Discrimination of cell-intrinsic and environment-dependent effects of natural genetic variation on Kupffer cell epigenomes and transcriptomes2023

    • Author(s)
      Bennett H, Troutman TD, Zhou E, Spann NJ, Link VM, Seidman JS, Nickl CK, Abe Y, Sakai M, Pasillas MP, Marlman JM, Guzman C, Hosseini M, Schnabl B, Glass CK.
    • Journal Title

      Nature Immunology

      Volume: 24 Issue: 11 Pages: 1825-1838

    • DOI

      10.1038/s41590-023-01631-w

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Exploring the signal-dependent transcriptional regulation involved in the liver pathology of type 2 diabetes2022

    • Author(s)
      Sakai Mashito
    • Journal Title

      Diabetology International

      Volume: 14 Issue: 1 Pages: 15-20

    • DOI

      10.1007/s13340-022-00610-0

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Systematic analysis of transcriptional and epigenetic effects of genetic variation in Kupffer cells enables discrimination of cell intrinsic and environment-dependent mechanisms2022

    • Author(s)
      Bennett Hunter、Troutman Ty D.、Zhou Enchen、Spann Nathanael J.、Link Verena M.、Seidman Jason S.、Nickl Christian K.、Abe Yohei、Sakai Mashito、Pasillas Martina P.、Marlman Justin M.、Guzman Carlos、Hosseini Mojgan、Schnabl Bernd、Glass Christopher K.
    • Journal Title

      bioRxiv

      Volume: -

    • DOI

      10.1101/2022.09.22.509046

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Open Access
  • [Journal Article] 非アルコール性脂肪肝炎における肝臓マクロファージ2021

    • Author(s)
      酒井 真志人
    • Journal Title

      日本門脈圧亢進症学会雑誌

      Volume: 28巻1号 Pages: 7-10

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Journal Article] NASHにおけるマクロファージの多様性2021

    • Author(s)
      酒井 真志人
    • Journal Title

      実験医学

      Volume: 40巻5号 Pages: 721-726

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 肥満・インスリン抵抗性を基盤とした肝病態形成の分子機構の解明2023

    • Author(s)
      酒井 真志人
    • Organizer
      第44回日本肥満学会
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      2023 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 非アルコール性脂肪肝炎におけるマクロファージの多様性の制御機構2023

    • Author(s)
      酒井真志人
    • Organizer
      日本動脈硬化学会 研究者育成セミナー
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      2022 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 非アルコール性脂肪肝炎におけるマクロファージの多様性2022

    • Author(s)
      酒井真志人
    • 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
    • Invited
  • [Presentation] シグナル依存性の転写調節による糖尿病の肝病態の制御機構に関する研究2022

    • Author(s)
      酒井真志人
    • 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
    • Invited
  • [Presentation] 非アルコール性脂肪肝炎におけるマクロファージの多様性2022

    • Author(s)
      酒井真志人
    • Organizer
      第22回日本抗加齢医学会総会
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      2022 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 非アルコール性脂肪肝炎におけるマクロファージの多様性の制御機構2022

    • Author(s)
      酒井真志人
    • Organizer
      第8回肝臓と糖尿病・代謝研究会
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      2022 Annual Research Report
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  • [Presentation] 非アルコール性脂肪肝炎におけるマクロファージの多様性とその制御機構2022

    • Author(s)
      酒井真志人
    • Organizer
      第40回内分泌代謝学サマーセミナー
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      2022 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 非アルコール性脂肪肝炎における単球・マクロファージのニッシェ特異的なリプログラミング2021

    • Author(s)
      酒井 真志人
    • Organizer
      第64回日本糖尿病学会年次学術集会
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      2021 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 非アルコール性脂肪肝炎とマクロファージ2021

    • Author(s)
      酒井 真志人
    • Organizer
      第28回日本門脈圧亢進症学会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Decoding Environmentally Driven Gene Regulatory Networks in Hepatic Macrophages2021

    • Author(s)
      酒井 真志人
    • Organizer
      第94回日本生化学大会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Invited

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Published: 2021-04-28   Modified: 2025-01-30  

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