Investigate the potential involvement of the immune system in the regulation of lipolysis

• Project/Area Number: 21H03388
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 59040:Nutrition science and health science-related
• Research Institution: Institute of Physical and Chemical Research
• Principal Investigator: Misawa Takuma 国立研究開発法人理化学研究所, 生命医科学研究センター, 研究員 (20880694)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥17,420,000 (Direct Cost: ¥13,400,000、Indirect Cost: ¥4,020,000); Fiscal Year 2023: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000); Fiscal Year 2022: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000); Fiscal Year 2021: ¥7,410,000 (Direct Cost: ¥5,700,000、Indirect Cost: ¥1,710,000)
• Keywords: 自然リンパ球（ILC） / 絶食 / 脂肪酸 / ケトン体 / 免疫系 / 肝臓 / 脂肪酸輸送 / 小腸 / 脂肪分解 / 脂肪合成 / リンパ球

Outline of Research at the Start

脂肪の蓄積を抑えることと、脂肪の分解を促すことは、肥満を防ぐ上で有効なアプローチである。脂肪の蓄積に対する免疫系の関与については多くのことが明らかとなってきた一方で、免疫系が脂肪の分解に与える影響については未解明な部分が多く残されている。本研究では、先天的に特定の免疫細胞を欠損する複数の遺伝子改変マウスを用いて、免疫系が脂肪分解制御機構において果たす役割を明らかにしていく。

Outline of Final Research Achievements

We initially aimed to investigate the potential involvement of immune system in the regulation of lipolysis. However, we were not able to make any conclusion as phenotype of lipolysis differed between adipose tissues. Ketone bodies are metabolites synthesized in the liver as an alternative energy to glucose during fasting. Further analysis revealed that immune cells so called innate lymphoid cells are closely involved in the regulation of ketogenesis.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

当初の予定にはなかった方向に研究が進展したものの、免疫系がケトン体の合成制御において重要な役割を担うことが明らかとなった。これは代謝系と免疫系の関係に新たな視点をもたらす重要な発見だと言える。ケトン体は糖質の代替エネルギーとして機能するだけでなく、感染防御応答の活性化や高次脳機能の向上など人体にとって有益な生理機能を数多く発揮するため、今後の研究により得られる知見は幅広い分野への応用が期待できる。

Research Products

• [Journal Article] ILC2と肥満 (2024)
  • Author(s): 三澤拓馬、小安重夫
  • Journal Title: 医学のあゆみ Volume: 288 Pages: 61-65
• [Journal Article] 免疫システム (2023)
  • Author(s): 三澤拓馬、小安重夫
  • Journal Title: 腎と透析 Volume: 94 Pages: 875-879
• [Journal Article] Nanaomycin E inhibits NLRP3 inflammasome activation by preventing mitochondrial dysfunction (2022)
  • Author(s): Matsui Yudai、Takemura Naoki、Shirasaki Yoshitaka、Takahama Michihiro、Noguchi Yoshihiko、Ikoma Kenta、Pan Yixi、Nishida Shuhei、Taura Manabu、Nakayama Akiyoshi、Funatsu Takashi、Misawa Takuma、Harada Yoshie、Sunazuka Toshiaki、Saitoh Tatsuya
  • Journal Title: International Immunology Volume: 34 Issue: 10 Pages: 505-518
  • DOI: 10.1093/intimm/dxac028
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] ILC2s and adipose tissue homeostasis: Progress to date and the road ahead. (2022)
  • Author(s): Takuma Misawa, Marek Wagner, Shigeo Koyasu
  • Journal Title: Frontiers in Immunology Volume: -
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] Involvement of innate lymphoid cells in the starvation-induced ketogenesis. (2024)
  • Author(s): Takuma Misawa, Shigeo Koyasu
  • Organizer: 第52回日本免疫学会学術集会
• [Presentation] 飢餓性脂肪肝の生理学的意義に関する考察と解析 (2023)
  • Author(s): 三澤拓馬、小安重夫
  • Organizer: 第32回Kyoto T cell Conference
• [Presentation] 飢餓性脂肪肝を誘導する腸管免疫ネットワーク制御機構の解明 (2022)
  • Author(s): 三澤拓馬
  • Organizer: Kyoto T Cell Conference
• [Presentation] Gut-resident innate lymphoid cells regulate lipid metabolism in response to malnutrition. (2022)
  • Author(s): Takuma Misawa, Shigeo Koyasu
  • Organizer: 日本免疫学会学術集会
• [Presentation] 代謝応答に影響を及ぼす免疫ネットワーク制御機構の解明 (2022)
  • Author(s): 三澤拓馬
  • Organizer: Cross-disciplinary Conference
  • Invited
• [Presentation] 低栄養時に誘導される代謝応答と免疫系の関わりを明らかにする (2021)
  • Author(s): 三澤拓馬
  • Organizer: Kyoto T Cell Conference
• [Presentation] Mutual inhibition between Prkd2 and Bcl6 controls T follicular helper cell differentiation. (2021)
  • Author(s): 三澤拓馬
  • Organizer: 日本免疫学会学術集会