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Understanding hypothalamic remodelling in obesity

Research Project

Project/Area Number 22K08660
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 InstitutionNagoya City University

Principal Investigator

田中 智洋  名古屋市立大学, 医薬学総合研究院(医学), 准教授 (20402894)

Project Period (FY) 2022-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Keywords肥満症 / 視床下部 / オミクス / 炎症 / グリオーシス
Outline of Research at the Start

肥満症は食欲やエネルギー代謝の中枢である脳、特に視床下部の機能異常に起因する疾患と考えることができる。本研究では、肥満の発症プロセスにおける視床下部の組織構築の病的再編成(リモデリング)の実態を、1細胞レベルの構成細胞種の変遷や細胞系譜と、各細胞の形質特性(発現遺伝子プロファイル)の変化に分離して理解し、これを設計図としてニューロン・マイクログリアの共培養を行うことで肥満症の視床下部病態の試験管内での再構成を目指す。

Outline of Annual Research Achievements

近年の1細胞解析技術の進歩により、組織を構成する細胞種のレパートリーを解明し、各細胞種の特性変化や細胞系譜を経時的に追跡することが可能となった。本研究では、近年、肥満症患者の視床下部にみられ、肥満モデル動物において肥満症の発症に病因論的に重要であることが確立しつつある、神経炎症・グリオーシスの分子病態の解明を目指して、視床下部のシングル核トランスクリプトーム解析を行ってきた。視床下部でも特に弓状核はレプチンやインスリン、GLP-1など末梢の栄養状態を中枢神経系に伝達するホルモンの受容体を発現している領域であり、エネルギー代謝中枢の1次ニューロンが局在する領域と考えられている。すでに成体マウス視床下部弓状核プールサンプルからの核の分離やライブラリ作成などにかかる条件検討は完了しており、高脂肪食により肥満を発症するプロセスの各段階におけるトランスクリプトーム解析結果が出そろいつつある。またシグニチャー遺伝子の発現パタンに基づく細胞クラスターのアノテーションも出来ており、今後デブリを多く含む細胞クラスターの除外と、肥満症発症プロセスにおける経時的変化について、弓状核のバルクでのトランスクリプトーム解析結果と照合しながら解析する予定である。また、レプチン応答性ニューロンとマイクリグリア細胞の共培養系についてもシステムの構築に成功し、種々の薬剤やホルモンの添加実験を開始しつつある。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

肥満モデルマウスの視床下部弓状核の解析、レプチン抵抗性再現モデルの構築の双方について基盤技術のセットアップは完了し、既に実際の解析に入り、解析データも得られつつあるため。

Strategy for Future Research Activity

シングル核RNA-Seqを用いた解析では、肥満発症のプロセスにおける視床下部弓状核細胞の細胞集団としての挙動と、各細胞クラスター内における発現遺伝子群の変化を分けて理解するためのin silicoでのデータ解析に重点をおく。とりわけ、肥満発症プロセスにおける新規細胞集団の出現や消失の有無、bulkのRNA-Seqで特徴的な変動パタンを示す遺伝子群として検出されたいくつかの遺伝子グループ(エンドペプチダーゼインヒビターなど)については、どの細胞での変化が全体に影響を与えているのか、については力点をおいて解析する。またレプチン抵抗性モデルにおいては、それぞれ単一種の細胞では出現しない現象が混合培養によりみられるかに着目して解析を進める予定である。

Report

(2 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • Research Products

    (30 results)

All 2024 2023 2022

All Journal Article (9 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 9 results,  Open Access: 7 results) Presentation (21 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results)

  • [Journal Article] Role of PPARα in inflammatory response of C2C12 myotubes2024

    • Author(s)
      Shimizu Yuki、Hamada Keiko、Guo Tingting、Hasegawa Chie、Kuga Yusuke、Takeda Katsushi、Yagi Takashi、Koyama Hiroyuki、Takagi Hiroshi、Aotani Daisuke、Kataoka Hiromi、Tanaka Tomohiro
    • Journal Title

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      Volume: 694 Pages: 149413-149413

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2023.149413

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      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Safety and effectiveness of metabolic surgery in older Japanese patients2023

    • Author(s)
      Takemoto Minoru、Hayashi Aiko、Inaba Yosuke、Tanaka Tomohiro、Chun Tae‐Hwa、Hayashi Hideki、Kasama Kazunori、Saiki Atsuhito、Sasaki Akira、Okazumi Shinichi、Matsubara Hisahiro、Tatsuno Ichiro
    • Journal Title

      Annals of Gastroenterological Surgery

      Volume: 7 Issue: 5 Pages: 750-756

    • DOI

      10.1002/ags3.12680

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] L-type amino acid transporter 1 in hypothalamic neurons in mice maintains energy and bone homeostasis.2023

    • Author(s)
      Park G, Fukasawa K, Horie T, Masuo Y, Inaba Y, Tatsuno T, Yamada T, Tokumura K, Iwahashi S, Iezaki T, Kaneda K, Kato Y, Ishigaki Y, Mieda M, Tanaka T, Ogawa K, Ochi H, Sato S, Shi YB, Inoue H, Lee H, Hinoi E.
    • Journal Title

      JCI Insight

      Volume: 8 Issue: 7

    • DOI

      10.1172/jci.insight.154925

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    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Medium-chain fatty acids suppress lipotoxicity-induced hepatic fibrosis via the immunomodulating receptor GPR842023

    • Author(s)
      Ohue-Kitano Ryuji、Nonaka Hazuki、Nishida Akari、Masujima Yuki、Takahashi Daisuke、Ikeda Takako、Uwamizu Akiharu、Tanaka Miyako、Kohjima Motoyuki、Igarashi Miki、Katoh Hironori、Tanaka Tomohiro、Inoue Asuka、Suganami Takayoshi、Hase Koji、Ogawa Yoshihiro、Aoki Junken、Kimura Ikuo
    • Journal Title

      JCI Insight

      Volume: 8 Issue: 2 Pages: 165469-165469

    • DOI

      10.1172/jci.insight.165469

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    • Author(s)
      Kuraku Shigehiro、Kaiya Hiroyuki、Tanaka Tomohiro、Hyodo Susumu
    • Journal Title

      Annual Review of Animal Biosciences

      Volume: 11 Issue: 1 Pages: 163-182

    • DOI

      10.1146/annurev-animal-050922-071351

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  • [Journal Article] Impaired leptin responsiveness in the nucleus accumbens of leptin-overexpressing transgenic mice with dysregulated sucrose and lipid preference independent of obesity2022

    • Author(s)
      Nomura Hidenari、Son Cheol、Aotani Daisuke、Shimizu Yoshiyuki、Katsuura Goro、Noguchi Michio、Kusakabe Toru、Tanaka Tomohiro、Miyazawa Takashi、Hosoda Kiminori、Nakao Kazuwa
    • Journal Title

      Neuroscience Research

      Volume: 177 Pages: 94-102

    • DOI

      10.1016/j.neures.2021.12.007

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  • [Journal Article] Potential Role of TRPV4 in Stretch-Induced Ghrelin Secretion and Obesity2022

    • Author(s)
      Hayakawa S, Tanaka T, Ogawa R, Ito S, Ueno S, Koyama H, Tomotaka O, Sagawa H, Tanaka T, Iwakura H, Takahashi H, Matsuo Y, Mitsui A, Kimura M, Takahashi S, Takiguchi S.
    • Journal Title

      International Journal of Endocrinology

      Volume: 2022 Pages: 7241275-7241275

    • DOI

      10.1155/2022/7241275

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  • [Journal Article] Progressive loss of the thyroid tissue integrity visualised by serial CT scans2022

    • Author(s)
      Koyama Hiroyuki、Hattori Rei、Sagawa Hiroyuki、Tanaka Tomohiro
    • Journal Title

      BMJ Case Reports

      Volume: 15 Issue: 9 Pages: e251857-e251857

    • DOI

      10.1136/bcr-2022-251857

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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Maturity‐onset diabetes of the young type 5, presenting as diabetic ketoacidosis with alkalemia: A report of a case2022

    • Author(s)
      Hayakawa‐Iwamoto Akiko、Aotani Daisuke、Shimizu Yuki、Kakoi Shota、Hasegawa Chie、Itoh Shunsuke、Fujii Asami、Takeda Katsushi、Yagi Takashi、Koyama Hiroyuki、Imaeda Kenro、Nozu Kandai、Nagano China、Kataoka Hiromi、Tanaka Tomohiro
    • Journal Title

      Journal of Diabetes Investigation

      Volume: 13 Issue: 5 Pages: 923-926

    • DOI

      10.1111/jdi.13737

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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Spatio-Temporal Signature of Hypothalamic Transcriptome in Murine Models of Obesity.2022

    • Author(s)
      Tanaka T, Sonoyma T, Takeda K, Yagi T, Koyama H, Aotani D, Kataoka H, Nakao K.
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      The Obesity Society
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Dietary medium chain triglyceride impairs orexigenic action of ghrelin.2022

    • Author(s)
      Aotani D, Ariyasu H, Shimatsu-Kuwahara S, Nomura H, Shimizu Y, Takeda K, Koyama H, Kusakabe T, Miyazawa T, Hikida T, Inagaki N, Kataoka H, Tanaka T, and Nakao K.
    • Organizer
      The Obesity Society
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A mouse model of weight gain after nicotine withdrawal.2022

    • Author(s)
      Takeda K, Aotani D, Kuga Y, Guo T, Ogawa K, Shimizu Y, Hattori R, Yagi T, Koyama H, Kataoka H, Tanaka T.
    • Organizer
      The Obesity Society
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 減量治療中の骨格筋量減少の予防にフォーミュラ食が有用であった高度肥満症の一例2022

    • Author(s)
      青谷大介、川瀬弘多郎、小山博之、服部麗、田中達也、山田悠史、瀧口修司、田中智洋
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      第43回日本肥満学会・第40回日本肥満症治療学会
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      第43回日本肥満学会・第40回日本肥満症治療学会
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  • [Presentation] 糖尿病における骨格筋の重要性~サルコペニアから肥満まで~2022

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      小山博之、長谷川千恵、久我祐介、清水優希、竹田勝志、服部麗、青谷大介、田中智洋
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  • [Presentation] 働き方の創意工夫で高める糖尿病の診療と研究力2022

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      田中智洋、加藤誠、稲葉有香、格谷美奈子
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      第96回糖尿病学会中部地方会
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  • [Presentation] ホルモンと栄養素による体重調節の整理・病態・臨床-レプチン抵抗性と肥満の謎の解明を求めて2022

    • Author(s)
      田中智洋
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      第35回日本臨床内科医学会
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      田中智洋、瀧口修司、片岡洋望
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      田中達也、小川了、斎藤正樹、上野修平、伊藤直、早川俊輔、大久保友貴、佐川弘之、小山博之、青谷大介、田中智洋、川瀬弘多郎、山田悠史、高橋広城、松尾洋一、瀧口修司
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      第43回日本肥満学会・第40回日本肥満症治療学会
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      久我祐介、青谷大介、長谷川千恵、清水優希、竹田勝志、服部麗、小山博之、川口毅恒、田中達也、樋渡昭雄、瀧口修司、片岡洋望、田中智洋
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      第43回日本肥満学会・第40回日本肥満症治療学会
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      竹田勝志、青谷大介、橋本大哉、久我祐介、長谷川千恵、清水優希、服部麗、小山博之、横地隆、神谷武、片岡洋望、田中智洋
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      第43回日本肥満学会・第40回日本肥満症治療学会
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      早川俊輔、田中達也、小川了、小山博之、山田悠史、川瀬弘多郎、青谷大介、齋藤正樹、伊藤直、上野修平、大久保友貴、佐川弘之、高橋広城、松尾洋一、田中智洋、瀧口修司
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      小野嘉那子、竹田勝志、青谷大介、加藤春佳、位田敬明、浜田けい子、伊藤隆彦、服部麗、小山博之、田中智洋
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      第22回日本内分泌学会東海支部学術集会
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      小山博之、伊藤隆彦、位田敬明、浜田けい子、竹田勝志、服部麗、青谷大介、田中智洋、林香月、片岡洋望
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  • [Presentation] 禁煙後の体重増加モデルマウスの作製と治療介入のこころみ2022

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      竹田勝志、青谷大介、久我祐介、清水優希、Tingting Guo、服部麗、八木崇志、小山博之、片岡洋望、田中智洋
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      長谷川千恵、山口真依、伊勢村昌也、室井紀恵子、水野達央、村瀬貴幸、小山博之、田中智洋
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  • [Presentation] 減量・代謝改善手術の適応年齢に関する検討2022

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      竹本稔、林愛子、田中智洋、全泰和、林秀樹、藤野一郎
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      第95回日本内分泌学会学術総会
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Published: 2022-04-19   Modified: 2024-12-25  

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