Clarification of the mechanism maintaining metabolic homeostasis by nutrition signaling in adipocytes

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K08905
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 54040:Metabolism and endocrinology-related
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: Fukuhara Atsunori 大阪大学, 大学院医学系研究科, 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, 准教授 (00403056) ; 奥野 陽亮 大阪大学, 大学院医学系研究科, 助教 (10534513)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 脂肪細胞 / グルタミン / 乳酸 / ケトン体

Outline of Final Research Achievements

Adipocyte is essential in regulating metabolic homeostasis during feeding/fasting cycle. We revealed that adipocyte produces glutamine, lactate, and ketone body (3HBA). Glutamine deficiency induces ATGL expression and enhances basal lipolysis. Deletion of lactate dehydrogenase in adipocyte results in reduced Glut1 expression and glucose uptake in adipose tissues. 3HBA plays significant roles in enhancing the physiological function of adipocytes.

Free Research Field

内分泌学、代謝学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

脂肪細胞は飢餓状態において脂肪酸を供給する臓器であるが、今回の研究によって細胞細胞はグルタミンや乳酸、ケトン体を産生することが明らかになった。さらに、これらは栄養状態に応じて産生され、局所的に作用することで脂肪細胞機能を制御することが明らかになった。脂肪組織はエネルギー貯蔵臓器であることから、栄養状態を鋭敏に感知することで、脂肪細胞局所で脂肪酸分解や糖取り込み、中性脂肪蓄積が制御されることは合理的なホメオスタシス制御機構だと考えられる。これらの栄養因子によるシグナル経路を解明することで、飢餓状態を模倣する新たな肥満病態改善薬の開発に寄与することが可能となる。