2023 Fiscal Year Annual Research Report
Elucidation of regulatory mechanisms of insulin sensitivity through a energy sensor molecule, DUSP16
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21K09829
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| Research Institution | Kagoshima University |
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Principal Investigator |
松口 徹也 鹿児島大学, 医歯学域歯学系, 教授 (10303629)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 細胞内シグナル伝達 / 糖質代謝 / 糖尿病 / 肥満症 / JNK / 脱リン酸化酵素 / EGR1 / DUSP16 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
近年、肥満に伴って生じる全身組織の慢性炎症が、糖尿病、心血管障害、脂肪肝、がんなどの発症の原因となることが解明されており、社会問題化にもなりつつある。炎症反応の誘導・継続に関わるシグナル分子として、ストレス感受性キナーゼであるJNKの役割が古くから知られているが、肥満に伴う慢性炎症におけるその機能的役割については不明な点が多い。本研究課題は、我々が以前JNKを特異的に不活化するフォスファターゼ（脱リン酸化酵素）として同定した DUSP16の糖質代謝・インスリンシグナルにおける役割を解明し、肥満に伴う慢性炎症の発症におけるDUSP16の役割を 明らかにすることである。 2021～2022年度における研究で、線維芽細胞、筋芽細胞株、骨芽細胞、脂肪前駆細胞株におけるDUSP16の発現レベルが細胞周囲グルコース濃度上昇に反応して上昇し、インスリン反応性のグルコース輸送体として知られるGLUT4のグルコース依存性発現誘導がDUSP16依存性に起こることを見いだした。また、TET-ON発現誘導システムを利用したDUSP16の強発現実験系を構築した。2023年度には、間葉系幹細胞（MSC）から脂肪細胞への分化過程におけるDUSP16の発現変化に注目し、骨細胞分化と比較して、脂肪細胞分化においてDUSP16の発現レベルが強く上昇することを見いだした。一方、MSCから骨細胞への分化過程においては、bHLH型転写因子であるHes1の分化初期の発現上昇が重要な役割を果たすことを見いだし、国際誌に報告した。これらの所見から、DUSP16が細胞外グルコース濃度に 依存して発現量が調節される「エネルギーセンサー分子」としての働きを持ち、特に脂肪細胞においてグルコース供給に見合ったインスリン反応性を維持する調節分子として機能する可能性が示唆された。この研究成果について現在論文執筆中である。
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[Journal Article] Early induction of Hes1 by bone morphogenetic protein 9 plays a regulatory role in osteoblastic differentiation of a mesenchymal stem cell line2023
Author(s)
Chang-Hwan Seong , Norika Chiba, Mardiyantoro Fredy, Joji Kusuyama, Kiyohide Ishihata, Toshiro Kibe, Muhammad Subhan Amir, Ryohei Tada, Tomokazu Ohnishi, Norifumi Nakamura, Tetsuya Matsuguchi
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Journal Title
J Cell Biochem
Volume: 124
Pages: 1366-1378
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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