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Quantitative/qualitative changes of hypothalamic gangliosides and the regulatory mechanism of receptor functions in the development of obesity

Research Project

Project/Area Number 18K06662
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 47030:Pharmaceutical hygiene and biochemistry-related
Research InstitutionTohoku Medical and Pharmaceutical University

Principal Investigator

Inamori Kei-ichiro  東北医科薬科大学, 薬学部, 准教授 (70710375)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywordsガングリオシド / レプチン / 視床下部 / 高脂肪食摂取 / 炎症 / レプチンシグナル / 高脂肪食負荷 / GM3 / インスリン受容体 / レプチン受容体 / メラノコルチン受容体
Outline of Final Research Achievements

Hyperphagia/high-fat-diet consumption causes impaired leptin responsiveness through stress or inflammation in hypothalamus. However, the precise mechanisms remain to be elucidated. We found that in hyperphagic obese model, mice with knockout of glycolipid ganglioside synthase GM3S displayed significantly lower body weight and food intake, and that gangliosides modulate hypothalamic leptin receptor signaling. Furthermore, we found that high-fat-diet-induced hypothalamic inflammation was suppressed in the GM3S knockout mice, suggesting that a novel functional role of gangliosides in the control of feeding and metabolism.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

過栄養や運動不足に代表される現代の生活習慣により肥満が増加しており、メタボリックシンドロームが糖尿病や心臓、血管の病気の危険因子として注目されている。高脂肪食の過剰摂取が、脳の摂食制御・エネルギー代謝の司令塔である視床下部におけるストレス・炎症などを介してレプチン応答性不全を生じ、摂食・代謝調節機能異常を導くことが知られている。また、肥満度が高い人ほど視床下部の炎症による神経損傷がみられたという報告もあり、それが食欲や体重の増加につながるとも考えられている。ガングリオシドの量を調節することで摂食・エネルギー消費を制御することが可能になれば、新規の抗肥満薬・治療へとつながることが期待される。

Report

(5 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • 2018 Research-status Report
  • Research Products

    (21 results)

All 2022 2021 2020 2019 2018 Other

All Journal Article (8 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 8 results,  Open Access: 3 results) Presentation (11 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results) Book (1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Regulation of Leptin Receptor Signaling by Gangliosides2022

    • Author(s)
      Inamori Kei-ichiro
    • Journal Title

      Trends in Glycoscience and Glycotechnology

      Volume: 34 Issue: 198 Pages: E25-E28

    • DOI

      10.4052/tigg.2106.1E

    • ISSN
      0915-7352, 1883-2113
    • Year and Date
      2022-03-25
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Homeostatic and pathogenic roles of the GM3 ganglioside2021

    • Author(s)
      Inokuchi Jin‐ichi、Kanoh Hirotaka、Inamori Kei‐ichiro、Nagafuku Masakazu、Nitta Takahiro、Fukase Koichi
    • Journal Title

      The FEBS Journal

      Volume: - Issue: 17 Pages: 5152-5165

    • DOI

      10.1111/febs.16076

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Glycolipidomics2020

    • Author(s)
      井ノ口 仁一、稲森 啓一郎、上村 聡志、狩野 裕考、新田 昂大、二瓶 渉、宍戸 史、大野 勲、鈴木 明身
    • Journal Title

      生化学

      Volume: 92 Issue: 3 Pages: 323-335

    • DOI

      10.14952/SEIKAGAKU.2020.920323

    • ISSN
      0037-1017
    • Year and Date
      2020-06-25
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Homeostatic and pathogenic roles of GM3 ganglioside molecular species in TLR4 signaling in obesity2020

    • Author(s)
      Kanoh Hirotaka、Nitta Takahiro、Go Shinji、Inamori Kei‐ichiro、Veillon Lucas、Nihei Wataru、Fujii Mayu、Kabayama Kazuya、Shimoyama Atsushi、Fukase Koichi、Zonca Asia、Cattaneo Anna、Letizia Marilena、Ciampa Maria、Mauri Laura、Prinetti Alessandro、Sonnino Sandro、Suzuki Akemi、Inokuchi Jin‐ichi et. al.
    • Journal Title

      The EMBO Journal

      Volume: - Issue: 12 Pages: 1-20

    • DOI

      10.15252/embj.2019101732

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Roles of Gangliosides in Hypothalamic Control of Energy Balance: New Insights2020

    • Author(s)
      Inamori Kei-ichiro, Inokuchi Jin-ichi
    • Journal Title

      International Journal of Molecular Sciences

      Volume: 21 Issue: 15 Pages: 5349-5349

    • DOI

      10.3390/ijms21155349

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Globo-series glycosphingolipids enhance Toll-like receptor 4-mediated inflammation and play a pathophysiological role in diabetic nephropathy.2019

    • Author(s)
      Nitta T, Kanoh H, Inamori K, Suzuki A, Takahashi T, Inokuchi J
    • Journal Title

      Glycobiology

      Volume: 29 Issue: 3 Pages: 260-268

    • DOI

      10.1093/glycob/cwy105

    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Deficient ganglioside synthesis restores responsiveness to leptin and melanocortin signaling in obese KKAy mice.2018

    • Author(s)
      Inamori K, Ito H, Tamura Y, Nitta T, Yang X, Nihei W, Shishido F, Imazu S, Tsukita S, Yamada T, Katagiri H, Inokuchi J
    • Journal Title

      Journal of Lipid Research

      Volume: 59 Issue: 8 Pages: 1472-1481

    • DOI

      10.1194/jlr.m085753

    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] NPC1L1-dependent intestinal cholesterol absorption requires ganglioside GM3 in membrane microdomains2018

    • Author(s)
      Nihei Wataru、Nagafuku Masakazu、Hayamizu Hirotaka、Odagiri Yuta、Tamura Yumi、Kikuchi Yui、Veillon Lucas、Kanoh Hirotaka、Inamori Kei-ichiro、Arai Kenta、Kabayama Kazuya、Fukase Koichi、Inokuchi Jin-ichi
    • Journal Title

      Journal of Lipid Research

      Volume: 59 Issue: 11 Pages: 2181-2187

    • DOI

      10.1194/jlr.m089201

    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Glycosphingolipids in central and peripheral leptin signaling2021

    • Author(s)
      稲森啓一郎
    • Organizer
      日本薬学会 第141年会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 高脂肪食負荷に伴う視床下部炎症におけるガングリオシドの機能的役割2019

    • Author(s)
      稲森啓一郎,狩野裕考,新田昴大,井ノ口仁一
    • Organizer
      第38回日本糖質学会年会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 肥満に伴う視床下部炎症におけるガングリオシドの役割2019

    • Author(s)
      稲森啓一郎,狩野裕考,新田昴大,井ノ口仁一
    • Organizer
      第92回日本生化学会大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] Glycosphingolipids and leptin signaling2019

    • Author(s)
      Kei-ichiro Inamori, Hirotaka Kanoh, Takahiro Nitta, Jin-ichi Inokuchi
    • Organizer
      11th Asian Community of Glycoscience and Glycotechnology (ACGG) Conference
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 糖脂質ガングリオシドの欠損による肥満モデルマウスの病態改善および受容体シグナルへの影響2019

    • Author(s)
      稲森 啓一郎
    • Organizer
      第7回AAA (Academy of Aging and CArdiovascular-Diabetes Research)
    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] ガングリオシド欠損による肥満モデルマウスの病態改善と受容体機能に与える影響2018

    • Author(s)
      稲森 啓一郎,伊藤 英樹,田村 有美,楊 燕華,二瓶 渉,宍戸 史,突田 壮平,山田 哲也,片桐 秀樹,井ノ口 仁一
    • Organizer
      日本生化学会東北支部 第84回例会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] ガングリオシド欠損による肥満モデルマウスの病態改善および受容体機能に与える影響2018

    • Author(s)
      稲森 啓一郎,伊藤 英樹,田村 有美,新田 昂大,楊 燕華,二瓶 渉,宍戸 史,突田 壮平,山田 哲也,片桐 秀樹,井ノ口 仁一
    • Organizer
      第37回日本糖質学会年会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] ガングリオシド欠損による肥満モデルマウスの病態改善と受容体シグナルへの影響2018

    • Author(s)
      稲森 啓一郎,伊藤 英樹,田村 有美,新田 昂大,楊 燕華,二瓶 渉,宍戸 史,突田 壮平,山田 哲也,片桐 秀樹,井ノ口 仁一
    • Organizer
      第91回日本生化学会大会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] ガングリオシド生合成不全は肥満モデルKKAyマウスのレプチンおよびメラノコルチンシグナルを改善する2018

    • Author(s)
      稲森 啓一郎,伊藤 英樹,田村 有美,新田 昂大,楊 燕華,二瓶 渉,宍戸 史,今津 進,突田 壮平,山田 哲也,片桐 秀樹,井ノ口 仁一
    • Organizer
      第12回東北糖鎖研究会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] ガングリオシド生合成不全によるKKAyマウスの肥満病態改善と受容体機能への影響2018

    • Author(s)
      稲森 啓一郎,伊藤 英樹,田村 有美,新田 昂大,楊 燕華,二瓶 渉,宍戸 史,今津 進,突田 壮平,山田 哲也,片桐 秀樹,井ノ口 仁一
    • Organizer
      第11回セラミド研究会 学術集会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] ガングリオシド欠損によるKKAyマウスの肥満病態の改善2018

    • Author(s)
      稲森 啓一郎,伊藤 英樹,田村 有美,新田 昂大,楊 燕華,二瓶 渉,宍戸 史,突田 壮平,山田 哲也,片桐 秀樹,井ノ口 仁一
    • Organizer
      第57回日本薬学会東北支部大会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Book] Biology of GM3 ganglioside (Book Chapter in Gangliosides in Health and Diseases)2018

    • Author(s)
      Inokuchi J, Inamori K, Kabayama K, Nagafuku M, Uemura S, Go S, Suzuki A, Ohno I, Kanoh H, Shishido F
    • Publisher
      Academic Press
    • ISBN
      9780128123416
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Remarks] 東北医科薬科大学 薬学部研究室案内 機能病態分子学

    • URL

      https://www.tohoku-mpu.ac.jp/pharmacy/lab/lp_d04/

    • Related Report
      2020 Research-status Report

URL: 

Published: 2018-04-23   Modified: 2023-01-30  

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