2021 Fiscal Year Annual Research Report
Elucidation of the molecular basis of the diseases caused by abnormalities in networks of energy metabolism
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18KT0017
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| Research Institution | Keio University |
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Principal Investigator |
田中 廣壽 慶應義塾大学, 医学部(信濃町), 特別招聘教授 (00171794)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
井元 清哉 東京大学, 医科学研究所, 教授 (10345027)
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| Project Period (FY) |
2018-07-18 – 2022-03-31
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| Keywords | 代謝学 / 内分泌学 / オミクス / 生活習慣病 / 糖尿病 / 肥満 / 数理科学 / 複雑系 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
個体のエネルギー代謝や体組成は多くの要素・調節系の複雑な連関によって制御され、かかる制御はエネルギー代謝異常の病態にも関わると考えられるが、その詳細は不明である。本研究では、自家開発した骨格筋特異的グルココルチコイド受容体(GR)遺伝子破壊マウス(GRmKO)が、多臓器連関によって筋肥大と脂肪萎縮という体組成変容を示すこと、すなわちエネルギー貯蔵の複雑なシステムを追究するための良いモデルであることに基づき、GRmKOマウスをエネルギー代謝異常の病態モデル(とくに肥満モデル)に適用しながら、全身のエネルギー代謝機構の複雑系を解明することを目指してきた。
肥満モデルとしてコルチコステロン慢性投与およびob/obマウスを用いて、GRmKOとコントロールマウスとの比較を進めた。システムの時間的変容を想定し、臓器重量、耐糖能、血液生化学など基本的データを時系列で採取し、諸臓器のマルチオミクスデータと合わせて解析した。in silicoでトランスオミクス解析を進めたところ、骨格筋、肝臓、脂肪組織においてグルココルチコイドシグナルとインスリンシグナルとのクロストークが各臓器ごとに異なって存在すること、そのクロストークの様式が骨格筋代謝の変容により修飾されること、さらに、脂肪蓄積や筋萎縮の進行が、かかる多臓器連関のなかで規定されることを見出した。とくに、体組成を規定する臓器間ネットワークについて、生理的条件下で観察されるアラニン-FGF21軸は肥満の進行につれてその意義を弱め、インスリン作用の寄与が大きくなることを見出した(論文投稿中)。
分子生物学と数理科学の有機的結合により、疾患誘導性変化に対する個体の代謝応答について、多臓器連関(骨格筋GRを起点とした代謝ネットワーク)の変容・撹乱がエネルギー代謝異常に関わるという新規視点が得られ、代謝異常の疾患戦略創成にもつながる基盤的知見が得られた。
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Research Products
(8 results)
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[Journal Article] Glycyrrhizin Derivatives Suppress Cancer Chemoresistance by Inhibiting Progesterone Receptor Membrane Component 12021
Author(s)
Yasuaki Kabe, Ikko Koike, Tatsuya Yamamoto, Miwa Hirai, Ayaka Kanai, Ryogo Furuhata, Hitoshi Tsugawa, Erisa Harada, Kenji Sugase, Kazue Hanadate, Nobuji Yoshikawa, Hiroaki Hayashi, Masanori Noda, Susumu Uchiyama, Hiroki Yamazaki, Hirotoshi Tanaka, Takuya Kobayashi, Hiroshi Handa, Makoto Suematsu.
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Journal Title
Cancers (Basel)
Volume: 13
Pages: 3265
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Presentation] Effects of acute aerobic exercise on the lipid profiles in transgender men2022
Author(s)
Mizuki Yamada, Nodoka Ikegami, Hyunjun Gam, Yuriko Nishikawa, Akira Ishikawa, Akiko Funaki, Kayoko Kamemoto, Tomoka Matsuda, Hazuki Ogata, Hirotoshi Tanaka, Hiroki Yamazaki, Mikako Sakamaki-Sunaga
Organizer
American College of Sports Medicine 69th Annual Meeting
Int'l Joint Research
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