Analysis of leptin secretion mechanisms in white adipocytes by metabolic oscillations

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K19919
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 62010:Life, health and medical informatics-related
• Research Institution: Yokohama National University
• Principal Investigator: Shibata Kenichi 横浜国立大学, 大学院環境情報研究院, 非常勤教員 (90753799)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 白色脂肪細胞 / 褐色脂肪細胞 / 代謝振動

Outline of Final Research Achievements

White adipose cells store energy as fat and secrete hormones such as leptin. Dysfunctions in leptin can cause obesity and diabetes, and it is important to elucidate the detailed secretion mechanism. Brown adipose cells are known to ameliorate obesity and improve health conditions by consuming fat and producing body heat. To test the hypothesis that hormone secretion and metabolism are linked in adipocytes as in pancreatic beta cells, this study first attempted to generate metabolic oscillations to verify whether the oscillations are synchronized with hormone secretion. Although this study did not elucidate the link between hormone secretion and metabolism, it did show that both adipocytes undergo metabolic oscillations upon stimuli that can occur in vivo.

Free Research Field

生物物理学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

白色脂肪細胞はエネルギーを脂肪として蓄え、レプチンなどのホルモンを分泌しており、レプチンの異常は肥満や糖尿病の原因になる。また、褐色脂肪細胞は脂肪を消費して体温の産生する事で肥満を改善し、健康状態を改善することが知られる。膵臓のβ細胞では代謝振動によって効率的なホルモン刺激を実現しており、白色脂肪細胞においても同様の現象が起こっている可能性がある。振動的な代謝はエネルギー産生効率が高い事が予想されているため、褐色脂肪細胞でも代謝振動により効率的な発熱を実現している可能性がある。両細胞において代謝振動の観察に成功したことは、ホルモン刺激や発熱効率を通じて健康状態の改善に貢献できると期待される。