Inhibition of lipid accumulation in adipocytes by guanylin and its receptor expressed macrophages

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K06545
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 43030:Functional biochemistry-related
• Research Institution: University of Miyazaki
• Principal Investigator: Akieda Sayaka 宮崎大学, フロンティア科学総合研究センター, 准教授 (20549076)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 肥満 / 生理活性物質 / マクロファージ / エネルギー代謝調節

Outline of Final Research Achievements

Recently, we showed that double-transgenic rats overexpressing guanylin (Gn), a bioactive peptide, and its receptor, guanylyl cyclase-C (GC-C), specifically in macrophages demonstrate an antiobesity phenotype and low-expression levels of proinflammatory cytokines in the mesenteric fat even when fed a high-fat diet. Here, we showed that palmitic acid induced Gn gene expression via Toll-like receptor 4 (TLR4) and NF-kB. Moreover, we demonstrated that NF-kB binding to the Gn promoter was responsible for the induction of gene transcription by palmitic acid or lipopolysaccharide. Our results indicate that saturated fatty acids such as palmitic acid activate Gn gene expression via the NF-kB pathway. In addition, our study support the hypothesis that IL-15 secreted from Gn/GC-C-expressing macrophages contributes to the inhibition of fatty acid synthase and lipid accumulation in adipocytes, leading to obesity resistance.

Free Research Field

内分泌・代謝

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

申請者は、高脂肪食を摂取しても肥満にならないラットに着目し、同ラットは腸間膜脂肪組織内マクロファージにおいて生理活性物質グアニリン(Gn) およびその受容体であるGC-Cが高発現していることを見出した。これまでGn/GC-Cは水や電解質の調節に機能することがよく知られているが、肥満との関連については明らかになっていなかった。本研究の成果は、マクロファージのGn/GC-Cシステムが肥満制御に機能的意義を持つ生体制御システムであること解明するものであり、Gn/GC-C発現マクロファージは脂肪酸に特異的なシステムを持ち、脂肪組織との相互作用を通じて全身のエネルギー調節に関わっている可能性がある。