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Epigenetic regulation for maintaining thermogenic function of beige adipocytes.

Research Project

Project/Area Number 22K08672
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 InstitutionHiroshima University

Principal Investigator

大野 晴也  広島大学, 病院(医), 講師 (60725894)

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: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Keywordsベージュ脂肪細胞 / エピゲノム / PPARα
Outline of Research at the Start

本研究では様々な環境因子によってベージュ脂肪細胞に起きるエピゲノム修飾の変化を解析し、薬剤投与などによりこのエピゲノム修飾に介入することで、ベージュ脂肪細胞の機能維持を可能とすることを目的とする。さらにはベージュ脂肪細胞の機能維持を通じて全身の代謝機能の低下を防ぎ 、糖尿病や脂質異常症といった様々な代謝疾患の予防および治療へとつなげる。

Outline of Annual Research Achievements

ベージュ脂肪細胞において、核内受容体PPARαの選択的アゴニストであるペマフィブラートの投与により、その熱産生能を維持することが可能となり、高脂肪食摂取モデルマウスにおいて体重増加の抑制と耐糖能の改善を認めた。PPARαは核内受容体ELK1と結合し、熱産生遺伝子のプロモーター領域に共局在して、ヒストンメチル化やアセチル化の制御を介してその発現を調節している。ヒト熱産生脂肪組織においてもPPARαと熱産生関連遺伝子の発現は相関しており、実臨床で使用可能な選択的PPARαアゴニストの肥満関連疾患への有用性が期待できるものと考え、報告した(iScience. 2023 ;26(7):107143.)。
MATIIαのfloxマウスにAdipoq-CreERT2 マウスを交配し、タモキシフェン投与によって脂肪組織特異的MATIIαノックアウトマウスを作成した。慢性寒冷刺激を加えると、野生型マウスで観察されるベージュ脂肪細胞の形成が脂肪組織特異的MATIIαノックアウトマウスでは高度に抑制されていた。またUCP1を始めとする熱産生関連遺伝子の低下を認め、成体マウスでのベージュ脂肪細胞の形成にMATIIαが必要であることを明らかにした。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

選択的PPARαアゴニストのベージュ脂肪細胞機能維持に関する論文を発表し、現在はMATIIαの熱産生脂肪細胞機能制御に関しての研究をすすめている。

Strategy for Future Research Activity

MATIIα欠失モデルマウスにおける環境応答に関しての検討をすすめていく。また、MATIIαはメチル化を司るだけでなく、クレアチン代謝にも関わる酵素として、熱産生脂肪細胞のUCP1非依存性熱産生能にも寄与している可能性を考え、細胞内代謝経路におけるMATIIαの役割についても検討する。

Report

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

    (12 results)

All 2024 2023 2022

All Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 4 results) Presentation (7 results) (of which Invited: 2 results)

  • [Journal Article] Immunoprecipitation with an Anti-Epitope Tag Affinity Gel to Study Protein-Protein Interactions2024

    • Author(s)
      Shinjo Hiroko、Nagano Gaku、Ishii Shogo、Himeno Natsumi、Yamamoto Yutaro、Sagawa Junji、Baba Ryuta、Egusa Gentaro、Hattori Noboru、Ohno Haruya
    • Journal Title

      Journal of Visualized Experiments

      Volume: - Issue: 203

    • DOI

      10.3791/66085

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Selective activation of PPARα maintains thermogenic capacity of beige adipocytes2023

    • Author(s)
      Egusa Gentaro、Ohno Haruya、Nagano Gaku、Sagawa Junji、Shinjo Hiroko、Yamamoto Yutaro、Himeno Natsumi、Morita Yoshimi、Kanai Akinori、Baba Ryuta、Kobuke Kazuhiro、Oki Kenji、Yoneda Masayasu、Hattori Noboru
    • Journal Title

      iScience

      Volume: 26 Issue: 7 Pages: 107143-107143

    • DOI

      10.1016/j.isci.2023.107143

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] NFIA in adipocytes reciprocally regulates mitochondrial and inflammatory gene program to improve glucose homeostasis2023

    • Author(s)
      Hiraike Yuta、Saito Kaede、Oguchi Misato、Wada Takahito、Toda Gotaro、Tsutsumi Shuichi、Bando Kana、Sagawa Junji、Nagano Gaku、Ohno Haruya、Kubota Naoto、Kubota Tetsuya、Aburatani Hiroyuki、Kadowaki Takashi、Waki Hironori、Yanagimoto Shintaro、Yamauchi Toshimasa
    • Journal Title

      Proceedings of the National Academy of Sciences

      Volume: 120 Issue: 31

    • DOI

      10.1073/pnas.2308750120

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] NFIA determines the cis-effect of genetic variation on Ucp1 expression in murine thermogenic adipocytes2022

    • Author(s)
      Hiraike Y, Tsutsumi S, Wada T, Oguchi M, Saito K, Nakamura M, Ota S, Koebis M, Nakao H, Aiba A, Nagano G, Ohno H, Oki K, Yoneda M, Kadowaki T, Aburatani H, Waki H, Yamauchi T.
    • Journal Title

      iScience

      Volume: 25 Issue: 8 Pages: 104729-104729

    • DOI

      10.1016/j.isci.2022.104729

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Effects of long-term childhood exercise and detraining on lipid accumulation in metabolic-related organs2022

    • Author(s)
      Nguyen Son Tien、Fujita Naoto、Oshima Takaya、Nishihira Misuzu、Ohno Haruya、Yoneda Masayasu、Urakawa Susumu
    • Journal Title

      PLOS ONE

      Volume: 17 Issue: 6 Pages: e0270330-e0270330

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0270330

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 熱産生脂肪細胞の分化および機能維持におけるエピゲノム調節機構2023

    • Author(s)
      大野 晴也,長野 学,江草 玄太郎,佐川 純司,新上 寛子, 山本 祐太郎, 姫野 菜津美,石井 翔悟、児玉 尭也、馬場 隆太
    • Organizer
      第44回肥満学会 第41回日本肥満症治療学会学術集会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 細胞内代謝がもたらすエピゲノム制御による脂肪細胞の熱産生メカニズムの解明2023

    • Author(s)
      佐川 純司,長野 学,姫野 菜津美,山本 祐太郎,新上 寛子,江草 玄太郎,大野 晴也,米田 真康
    • Organizer
      第66回日本糖尿病学会年次学術集会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 解糖系酵素であるPKM2の活性化はベージュ脂肪細胞のUCP1非依存性熱産生機構を促進する2023

    • Author(s)
      山本 祐太郎,長野 学,姫野 菜津美,新上 寛子,佐川 純司,馬場 隆太,江草 玄太郎,大野 晴也,米田 真康
    • Organizer
      第66回日本糖尿病学会年次学術集会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] ベージュ脂肪細胞の分化誘導を制御する新規分子機構の解明2023

    • Author(s)
      新上 寛子,長野 学,石井 翔悟,姫野 菜津美,山本 祐太郎,佐川 純司,馬場 隆太, 江草 玄太郎,大野 晴也
    • Organizer
      日本糖尿病学会中国四国地方会第61回総会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 細胞内代謝がもたらすエピゲノム制御による脂肪細胞の熱産生メカニズムの解明2022

    • Author(s)
      佐川純司, 長野学, 新上寛子, 山本祐太郎, 江草玄太郎, 小武家和博, 一町澄宜, 大野晴也, 沖健司, 米田真康
    • Organizer
      第65回日本糖尿病学会年次学術集会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 解糖系酵素PKM2はベージュ脂肪細胞のCa回路依存性熱産生を制御する2022

    • Author(s)
      山本祐太郎, 長野学, 江草玄太郎, 馬場隆太, 小武家和博, 大野晴也, 沖健司, 米田真康
    • Organizer
      日本糖尿病学会中国四国地方会第60回総会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 熱産生脂肪細胞機能制御による肥満症治療応用への可能性2022

    • Author(s)
      大野晴也, 長野学, 江草玄太郎, 佐川純司, 新上寛子, 山本祐太郎, 姫野菜津美, 馬場隆太 , 小武家和博, 沖健司, 米田真康
    • Organizer
      第43回日本肥満学会・第40回日本肥満症治療学会学術集会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Invited

URL: 

Published: 2022-04-19   Modified: 2024-12-25  

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