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Elucidation of regulatory mechanisms of insulin sensitivity through a energy sensor molecule, DUSP16

Research Project

Project/Area Number 21K09829
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 57010:Oral biological science-related
Research InstitutionKagoshima University

Principal Investigator

MATSUGUCHI TETSUYA  鹿児島大学, 医歯学域歯学系, 教授 (10303629)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Keywords肥満 / メタボリックシンドローム / 脂肪細胞 / 骨芽細胞 / 間葉系幹細胞 / JNK / DUSP16 / EGR1 / 細胞内シグナル伝達 / 糖質代謝 / 糖尿病 / 肥満症 / 脱リン酸化酵素
Outline of Research at the Start

肥満に伴う全身組織での慢性炎症が、糖尿病、心血管障害、脂肪肝、がんなどの発症の原因となることが明らかになってきた。申請者らは周囲のグルコース濃度によってJNKの特異的調節蛋白であるDUSP16の細胞内発現レベルが変化することを見いだしており、本提案ではこれが新たな肥満における炎症発症機構として働く可能性を検証する。肥満に合併する糖尿病などの疾患のより効率的な予防・治療法の開発に繋がることが期待される。

Outline of Final Research Achievements

Chronic inflammation associated with obesity has attracted attention as a cause of diseases such as diabetes and cancer. DUSP16 is a specific inhibitory protein of JNK, which has been revealed as a key molecule linking obesity and chronic inflammation. This study demonstrated that the expression level of DUSP16 increases with extracellular glucose concentration, and that it functions as an "energy sensor" that plays an important role in inducing GLUT4 expression. It was also found that the expression of DUSP16 increases during adipogenic differentiation of mesenchymal stem cells, and that it functions as a positive regulator of adipogenesis. Thus, this study suggests the possibility of DUSP16 as a connecting factor connecting carbohydrate and lipid metabolism with chronic inflammation.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

肥満は世界的な健康問題となっており、肥満に伴う慢性炎症が、Ⅱ型糖尿病、心血管障害、脂肪肝、一部のがんなどの発症と密接に関連する。近年の研究で、炎症性キナーゼであるJNKが肥満に伴う組織慢性炎症に必須な分子として同定され、その活性を抑制することで各種合併症を予防できることが期待される。本研究は、JNKの特異的活性抑制タンパクであるDUSP16の糖質代謝と脂肪細胞分化の制御における役割を明らかにした。肥満に伴う各種合併症の発症にDUSP16の活性異常が関わる可能性がある。

Report

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

    (10 results)

All 2023 2022 2021 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 2 results) Presentation (6 results)

  • [Int'l Joint Research] アイルランガ大学(インドネシア)

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Journal Article] Early induction of Hes1 by bone morphogenetic protein 9 plays a regulatory role in osteoblastic differentiation of a mesenchymal stem cell line2023

    • Author(s)
      Chang-Hwan Seong, Norika Chiba, Mardiyantoro Fredy, Joji Kusuyama, Kiyohide Ishihata, Toshiro Kibe, Muhammad Subhan Amir, Ryohei Tada, Tomokazu Ohnishi, Norifumi Nakamura , Tetsuya Matsuguchi
    • Journal Title

      Journal of Cellular Biochemistry

      Volume: 124 Issue: 9 Pages: 1366-1378

    • DOI

      10.1002/jcb.30452

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] EGR plays an important role in BMP9‐mediated osteoblast differentiation by promoting SMAD 1/5 phosphorylation2022

    • Author(s)
      Chiba Norika、Noguchi Yukie、Seong Chang Hwan、Ohnishi Tomokazu、Matsuguchi Tetsuya
    • Journal Title

      FEBS Letters

      Volume: 596 Issue: 13 Pages: 1720-1732

    • DOI

      10.1002/1873-3468.14407

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Ultraviolet B irradiation decreases CXCL10 expression in keratinocytes through endoplasmic reticulum stress2021

    • Author(s)
      Tomokazu Ohnishi, Mitsuhiro Hisadome, Kusuyama Joji, Norika Chiba, Muhammad Subhan Amir, Takuro Kanekura, Tetsuya Matsuguchi
    • Journal Title

      J Cell Biochem

      Volume: 122 Issue: 9 Pages: 1141-1156

    • DOI

      10.1002/jcb.29936

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] マスト細胞の活性化に低酸素環境が及ぼす影響の解析2023

    • Author(s)
      千葉紀香、大西智和、松口徹也
    • Organizer
      第65回 歯科基礎医学会学術大会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] LPSによるマスト細胞のサイトカイン産生に低酸素が及ぼす選択的影響2023

    • Author(s)
      千葉紀香、大西智和、松口徹也
    • Organizer
      第5回 南九州歯学会学術大会
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      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] EGR1はBMP9によるSMAD1/5活性化を増強して骨芽細胞分化を促進する2022

    • Author(s)
      千葉紀香、成昌奐、大西智和、松口徹也
    • Organizer
      第64回 歯科基礎医学会学術大会
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      2022 Research-status Report
  • [Presentation] EGR1はSMAD1/5リン酸化を増強して骨外細胞分化を促進する2022

    • Author(s)
      千葉紀香、大西智和、松口徹也
    • Organizer
      第4回 南九州歯学会学術大会
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      2022 Research-status Report
  • [Presentation] BMP9はPI3K-Akt シグナル経路を介して骨芽細胞のHIF-1α蛋白発現を誘導する2021

    • Author(s)
      松口徹也,千葉紀香,大西智和
    • Organizer
      第63回歯科基礎医学会学術大会
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  • [Presentation] 骨芽細胞分化におけるHypoxiaが及ぼす影響の解析2021

    • Author(s)
      千葉紀香,成昌奐,大西智和,松口徹也
    • Organizer
      第63回歯科基礎医学会学術大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report

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

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