Study on the mechanism of improvement of leptin resistance by exogenous ketone supplements

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K16358
• 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: Jichi Medical University
• Principal Investigator: Isoda Masayo 自治医科大学, 医学部, 客員研究員 (20743173)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: レプチン抵抗性 / 視床下部 / 小胞体ストレス / ATP / ケトン体 / MCTオイル

Outline of Final Research Achievements

Oral administration of 1,3-butanediol (BD) increased plasma ketone bodies and hypothalamic ATP concentrations, and improved ER stress and leptin resistance in the hypothalamus in diet-induced obese (DIO) mice (Sci Rep 2021). On the other hand, oral administration of MCT oil, a functional health food also increased plasma ketone bodies and hypothalamic ATP concentrations, and improved ER stress and leptin resistance in DIO mice, but did not alter food intake or body weight. The significant increase in acylated ghrelin observed with MCT administration suggests that MCT improved leptin resistance while activating ghrelin, resulting in unaltered food intake and body weight.

Free Research Field

代謝学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

肥満による健康障害は重大な医学的課題であるにもかかわらず、肥満は増え続けている。レプチンは摂食抑制とエネルギー消費亢進をもたらす抗肥満ホルモンとして知られているが、一般の肥満者では「レプチン抵抗性」の状態にあり、レプチン抵抗性の分子基盤の解明は、新しい肥満治療法の開発に結びつくことが期待される。本研究により血中ケトン体濃度を上昇させると視床下部ATP濃度の上昇を介して視床下部における小胞体ストレスおよびレプチン抵抗性が改善することが明らかとなった。今後、血中ケトン体濃度を上昇させる臨床応用可能な方法を探ることにより新しい肥満治療法の開発が期待される。