Physiological roles of functional relationship of TRPV/NCX in thermogenesis of brown adipocytes

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K16496
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 48020:Physiology-related
• Research Institution: Fukuoka University
• Principal Investigator: Kita Tomo 福岡大学, 医学部, 講師 (50797107)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: NCX / 熱産生 / 褐色脂肪細胞

Outline of Final Research Achievements

Brown adipose tissue (BAT) is a primary site for non-shivering thermogenesis in mammals. Previous report suggested that intracellular Ca2+ signaling induced by transient receptor potential vanilloid 2 (TRPV2) activates mitochondrial uncoupler 1 (UCP1) in BAT thermogenesis. However, molecular mechanisms of intracellular Ca2+ signaling in BAT are not well characterized. In this study, our research interest focuses on elucidating functional involvement of NCX1 in BAT thermogenesis. Intriguingly, we observed that NCX1-heterozygous (NCX+/-) mice did not maintain their core body temperature in cold exposure. These results suggest that NCX1 may contribute to BAT thermogenesis against cold environment.

Free Research Field

イオン輸送体

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

肥満は生活習慣病の発症に大きく影響することが知られており、早急な肥満対策が社会的に求められている。脂肪細胞にはエネルギーを貯蓄する白色脂肪細胞と、脂肪を分解して熱産生する褐色脂肪細胞が存在する。寒い環境下では交感神経活動が高まり、褐色脂肪細胞におけるミトコンドリアのUCP1発現が上昇することで、体温が下がりすぎないように熱産生が起こる。
本研究において、褐色脂肪熱産生におけるNCX1の新たな生理学的機能を明らかにすることができた。NCX1は肥満・メタボリックシンドロームの予防や、新たな治療標的となる可能性を秘めている。