Ucp1-independent thermogenesis in beige fat

2020 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K18008
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 54040:Metabolism and endocrinology-related
• Research Institution: Hiroshima University
• Principal Investigator: Nagano Gaku 広島大学, 病院(医), 助教 (40838786)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: ベージュ脂肪細胞 / 熱産生

Outline of Final Research Achievements

Recent studies identified UCP1-independent thermogenesis, including creatine futile cycle and calcium cycling in beige adipocytes. However, detailed mechanisms remain unknown. We identified that pyruvate kinase PKM2 interacts with IP3R, which plays a pivotal role in cellular calcium cycling. PKM2 regulates mitochondrial membrane potential in beige adipocytes. We also found that methionine adenosyltransferase II (MATII) plays a important role in UCP1-independent thermogenesis through creatine futile cycle.

Free Research Field

内分泌学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

これまでUCP1非依存性熱産生に関する報告はあるが、その詳細なメカニズムは不明な点が多かった。本研究によって、PKM2やMATIIがそれぞれ異なるメカニズムを介してUCP1非依存性熱産生に関わっていることを突き止められた。ベージュ脂肪細胞の誘導や活性化については慢性的なβアドレナリン刺激やPPARγアゴニスト投与など報告があるが、いずれも心血管系の副作用が大きく、肥満や耐糖能異常への治療応用が困難を極めている。また、ヒトの熱産生脂肪細胞の多くはベージュ脂肪細胞の特徴をもつことが示されており、本研究の成果が肥満や耐糖能異常の治療応用のターゲットとなりうると考えられる。