2015 Fiscal Year Annual Research Report
外部環境に対応する臓器間代謝情報ネットワークメカニズムの解明
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25253067
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
片桐 秀樹 東北大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (00344664)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 糖尿病 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
１．摂取栄養素による臓器間ネットワーク
前年度に引き続き、肝アミノ酸代謝変化に基づく全身の脂質代謝調節機構の研究を進め、肝アミノ酸流入→mTOR/S6K→迷走神経求心路→交感神経遠心路→脂肪組織リポ蛋白リパーゼ発現減少→血中中性脂肪加水分解能抑制→食後高中性脂肪血症につながる新規の臓器間ネットワーク経路の全貌を解明し、論文発表につなげた。本結果は、個体レベルでの臓器をまたいだ栄養素間代謝マップを作成するという新たな概念構築につながるものと思われる。
２．摂取栄養素によるインスリン分泌調節
これまで膵β細胞上に発現が報告されていない受容体を見出し、これが食事に含まれる栄養素を認識すること、それにより、膵β細胞の糖応答性インスリン分泌が亢進することを見出した。本年度はその機序として、PLC-IP3経路の関与を証明した。糖以外の栄養素によるインスリン分泌調節の新たなシステム解明につながるものと思われる。
３．環境エンリッチメントによる代謝変化
環境エンリッチメントの変化により、摂食行動の違いが認められたため、環境エンリッチメントの影響を受けると報告されている海馬の神経新生に対する介入実験を含め、引き続き検討中である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
１．摂取栄養素による臓器間ネットワーク
新規臓器間神経ネットワークの全貌を解明し、論文発表を行った（Nature Communications 2015）。この発表は国内外から高く評価され、NHKニュースに取り上げられるなど大きな反響を呼んだ。学術的にも、個体レベルでの臓器をまたいだ栄養素間代謝マップを作成するという新たな概念を提唱できた。
２．摂取栄養素によるインスリン分泌調節
これまで膵β細胞上に発現が報告されていない受容体を見出しており、それが、インスリン分泌調節に関与することが明らかとなり、予想以上の進展が得られている。
３．環境エンリッチメントによる代謝変化
環境エンリッチメントの変化により、摂食行動の違いが認められており、環境を調整することによる肥満・糖尿病の治療開発につながる可能性が想起され、大いに期待される。
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| Strategy for Future Research Activity |
１．摂取栄養素による臓器間ネットワーク
本年度の成果を発展させ、アミノ酸による個体レベルの代謝調節について、新たな視点からの研究を開始している。
２．摂取栄養素によるインスリン分泌調節
新規シグナルによるインスリン分泌調節機構について、詳細な細胞内シグナル伝達を明らかとするとともに、その生理的意義や糖代謝調節における寄与度の検討を進める。
３．環境エンリッチメントによる代謝変化
環境エンリッチメントによる代謝変化の詳細なメカニズム解析を進め、その生理的意義の解明や治療方策への応用を検討する。
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Research Products
(30 results)
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[Journal Article] Involvement of resistin-like molecule β in the development of methionine-choline deficient diet-induced non-alcoholic steatohepatitis in mice.2016
Author(s)
Okubo H, Kushiyama A, Sakoda H, Nakatsu Y, Iizuka M, Taki N, Fujishiro M, Fukushima T, Kamata H, Nagamachi A, Inaba T, Nishimura F, Katagiri H, Asahara T, Yoshida Y, Chonan O, Encinas J, Asano T
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Journal Title
Sci Rep
Volume: 28
Pages: 20157
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Maternal dietary imbalance between omega-6 and omega-3 polyunsaturated fatty acids impairs neocortical development via epoxy metabolites.2016
Author(s)
Sakayori N, Kikkawa T, Tokuda H, Kiryu E, Yoshizaki K, Kawashima H, Yamada T, Arai H, Kang JX, Katagiri H, Shibata H, Innis SM, Arita M, Osumi N.
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Journal Title
Stem Cells
Volume: 34
Pages: 470-482
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Dapagliflozin, a sodium-glucose co-transporter 2 inhibitor, acutely reduces energy expenditure in BAT via neural signals in mice.2016
Author(s)
Chiba Y, Yamada T, Tsukita S, Takahashi K, Munakata Y, Shirai Y, Kodama S, Asai Y, Sugisawa T, Uno K, Sawada S, Imai J, Nakamura K, Katagiri H
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Journal Title
PLoS One
Volume: 11
Pages: e0150756
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Impacts of the Great East Japan earthquake on diabetic patients.2015
Author(s)
Tanaka M, Imai J, Satoh M, Hashimoto T, Izumi T, Sawada S, Uno K, Hasegawa Y, Kaneko K, Yamada T, Ishigaki Y, Imai Y, Katagiri H
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Journal Title
Journal of Diabetes Investigation
Volume: 6
Pages: 577-586
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Prolyl Isomerase Pin1 Negatively Regulates AMPK by Associating with the CBS Domain in the γ-subunit.2015
Author(s)
Nakatsu Y, Iwashita M, Sakoda H, Ono H, Nagata K, Matsunaga Y, Fukushima T, Fujishiro M, Kushiyama A, Kamata H, Takahashi S, Katagiri H, Honda H, Kiyonari H, Uchida T and Asano T.
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Journal Title
J Biol Chem
Volume: 290
Pages: 24255-66
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Identification of pathogenic cardiac CD11c+ macrophages in Nod1-mediated acute coronary arteritis.2015
Author(s)
Motomura Y, Kanno S, Asano K, Tanaka M, Hasegawa Y, Katagiri H, Saito T, Hara H, Nishio H, Hara T, Yamasaki S
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Journal Title
Arterioscler Thromb Vasc Biol
Volume: 35
Pages: 1423-33
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] NAFLDにおけるhypoxia-inducible factor 1αの活性化はコレステロール胆石形成を促進する2015
Author(s)
浅井洋一郎、山田哲也, 突田壮平, 高橋圭, 前川正充, 本間緑, 宗像佑一郎, 白井勇太, 児玉慎二郎, 椙澤貴志, 千葉弓子, 近藤泰輝, 金子慶三, 宇野健司, 澤田正二郎, 今井淳太, 中村保宏, 山口浩明, 笹野公伸, 眞野成康, 上野義之, 下瀬川徹, 片桐秀樹
Organizer
第38回日本分子生物学会年会、第88回日本生化学会大会 合同大会
Place of Presentation
神戸ポートアイランド（兵庫県神戸市）
Year and Date
2015-12-01 – 2015-12-04
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