Physiological and pathological roles of SDF-1 in adipocytes

2019 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 17K09829
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Metabolomics
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: Fukuhara Atusnori 大阪大学, 医学系研究科, 寄附講座准教授 (00437328)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 大月 道夫 大阪大学, 医学系研究科, 講師 (00403056) ; 奥野 陽亮 大阪大学, 医学系研究科, 助教 (10534513)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: SDF-1 / 脂肪細胞 / インスリン / IRS-1 / アディポサイトカイン

Outline of Final Research Achievements

Adipocytes secrete bioactive molecules, called adipocytokines which regulate metabolic homeostasis under conditions of physiologic or pathological stress.
We identified SDF-1 as a new adipocytokine. SDF-1 induced extracellular signal-regulated kinase signal, which phosphorylated and degraded IRS-1 protein in adipocytes, decreasing insulin-mediated signaling and glucose uptake. In contrast, knockdown of endogenous SDF-1 or inhibition of its receptor in adipocytes markedly increased IRS-1 protein levels and enhanced insulin sensitivity, indicating the autocrine action of SDF-1. In agreement with these findings, adipocyte-specific ablation of SDF-1 enhanced insulin sensitivity in adipose tis sues and in the whole body.
These results point to a novel regulatory mechanism of insulin sensitivity mediated by adipose autocrine SDF-1 action.

Free Research Field

肥満症、脂肪細胞、糖尿病

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

インスリン感受性は副腎からのカテコラミンやコルチゾールなどの内分泌因子によって制御されると考えられてきた。しかし、脂肪細胞が産生するSDF-1は脂肪細胞自身に作用してインスリン感受性を制御する分泌因子である。

肥満２型糖尿病の症例では脂肪組織や肝臓、骨格筋のインスリン抵抗性によって血糖が上昇する。脂肪細胞のSDF-1や受容体CXCR4の経路を制御することで、脂肪組織のインスリン感受性を改善する新たな糖尿病治療開発につながる可能性がある。