The role of the novel sex steroid membrane receptor GPR30 on metabolic homeostasis.

• Project/Area Number: 18K14414
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 38050:Food sciences-related
• Research Institution: Tokyo University of Agriculture and Technology
• Principal Investigator: Ohue-Kitano Ryuji 東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 特任講師 (90791583)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2020-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2019)
• Budget Amount: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000); Fiscal Year 2019: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000); Fiscal Year 2018: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
• Keywords: 腸内細菌代謝物 / エクオール / GPR30 / 代謝性疾患 / 大豆イソフラボン / 臓器連関

Outline of Final Research Achievements

The present study provided the first evidence that GPR30, a novel receptor for estrogen on the plasma membrane, is involved in the regulation of lipid metabolism during diet-induced obesity. GPR30 might contribute to the suppression of lipid absorption from the intestinal tract , and these were depended on gender-specific. These findings could contribute to developing novel effective therapeutic strategies, and future basic and clinical research elucidating the pathophysiological significance of GPR30 will reveal for new avenues for preemptive medicine for obesity and metabolic diseases.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

これまで肥満症や糖尿病などの代謝性疾患におけるエストロゲンの新規細胞膜上受容体GPR30の病態生理学意義は不明であったが、本研究にて、腸管のGPR30が脂質代謝調節に関与する可能性が明らかにされた。従来のエストロゲン受容体ERを介した脂質代謝改善作用に加え、本研究より明らかになったGPR30もまた、脂質異常症の新たな治療標的分子となり得る。これらの成果は、性ホルモンが代謝機能調節に関与することを示しており、今後、GPR30を標的とした新規治療薬創出だけでなく、大豆イソフラボンやエクオール等を含めた高機能性食品の開発を通じて、代謝性疾患の新たな予防・治療戦略の確立へと繋がることが期待される。

Research Products

• [Journal Article] Maternal gut microbiota in pregnancy influences offspring metabolic phenotype in mice (2020)
  • Author(s): Kimura I, Miyamoto J, Ohue-Kitano R, Watanabe K, Yamada T, Onuki M, Aoki R, Isobe Y, Kashihara D, Inoue D, Inaba A, Takamura Y, Taira S, Kumaki S, Watanabe M, Ito M, Nakagawa F, Irie J, Kakuta H, Shinohara M, Iwatsuki K, Tsujimoto G, Ohno H, Arita M, Itoh H, Hase K.
  • Journal Title: Science Volume: 367 Issue: 6481 Pages: 8429-8429
  • DOI: 10.1126/science.aaw8429
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Free Fatty Acid Receptors in Health and Disease (2020)
  • Author(s): Kimura Ikuo、Ichimura Atsuhiko、Ohue-Kitano Ryuji、Igarashi Miki
  • Journal Title: Physiological Reviews Volume: 100 Issue: 1 Pages: 171-210
  • DOI: 10.1152/physrev.00041.2018
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Dietary short-chain fatty acid intake improves the hepatic metabolic condition via FFAR3. (2019)
  • Author(s): Shimizu H, Masujima Y, Ushiroda C, Mizushima R, Taira S, Ohue-Kitano R, Kimura I.
  • Journal Title: Scientific Reports Volume: 9 Issue: 1 Pages: 16574-16574
  • DOI: 10.1038/s41598-019-53242-x
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Ketone body receptor GPR43 regulates lipid metabolism under ketogenic conditions (2019)
  • Author(s): Miyamoto J, Ohue-Kitano R, Mukouyama H, Nishida A, Watanabe K, Igarashi M, Irie J, Tsujimoto G, Satoh-Asahara N, Itoh H, Kimura I
  • Journal Title: Proc Natl Acad Sci USA Volume: 116 Issue: 47 Pages: 23813-23821
  • DOI: 10.1073/pnas.1912573116
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] 3-(4-Hydroxy-3-methoxyphenyl)propionic Acid Produced from 4-Hydroxy-3-methoxycinnamic Acid by Gut Microbiota Improves Host Metabolic Condition in Diet-Induced Obese Mice. (2019)
  • Author(s): Ohue-Kitano R, Taira S, Watanabe K, Masujima Y, Kuboshima T, Miyamoto J, Nishitani Y, Kawakami H, Kuwahara H, Kimura I.
  • Journal Title: Nutrients. Volume: 11 Issue: 5 Pages: 1036-1036
  • DOI: 10.3390/nu11051036
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Regulation of host energy metabolism by gut microbiota-derived short-chain fatty acids (2019)
  • Author(s): Shimizu H, Ohue-Kitano R, Kimura I.
  • Journal Title: Glycative Stress Research Volume: 6 Issue: 3 Pages: 181-191
  • DOI: 10.24659/gsr.6.3_181
  • NAID: 130007796046
  • ISSN: 2188-3602, 2188-3610
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] 腸内細菌代謝産物と生体機能～循環器・代謝疾患の治療への応用 (2019)
  • Author(s): 清水秀憲、大植隆司、木村郁夫
  • Journal Title: CARDIAC PRACTICE Volume: 29 Pages: 23-27
• [Journal Article] Role of serum myostatin in the association between hyperinsulinemia and muscle atrophy in Japanese obese patients. (2018)
  • Author(s): Tanaka M, Masuda S, Yamakage H, Inoue T, Ohue-Kitano R, Yokota S, Kusakabe T, Wada H, Sanada K, Ishii K, Hasegawa K, Shimatsu A, Satoh-Asahara N.
  • Journal Title: Diabetes Res Clin Pract. Volume: 142 Pages: 195-202
  • DOI: 10.1016/j.diabres.2018.05.041
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] 食物繊維由来腸内細菌代謝物、短鎖脂肪酸と宿主代謝制御 (2018)
  • Author(s): 平さつき、渡辺啓太、大植隆司、木村郁夫
  • Journal Title: ルミナコイド研究 Volume: 22 Pages: 53-62
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] プロバイオティクス・プレバイオティクス臨床応用の現状 肥満、2型糖尿病 (2018)
  • Author(s): 大植隆司、平さつき、木村郁夫
  • Journal Title: 臨床と研究 Volume: 95 Pages: 51-56
• [Journal Article] 短鎖脂肪酸の産生機序と生理機能調節 (2018)
  • Author(s): 大植隆司、平さつき、木村郁夫
  • Journal Title: 食品機能性脂質の基礎と応用 Volume: 1 Pages: 76-85
• [Journal Article] Serum soluble TREM2 is a potential novel biomarker of cognitive impairment in Japanese non-obese patients with diabetes (2017)
  • Author(s): Tanaka M.、Yamakage H.、Masuda S.、Inoue T.、Ohue-Kitano R.、Araki R.、Matoba Y.、Saito M.、Nagaoka T.、Yonezawa K.、Tanaka T.、Suzuki M.、Sawamura M.、Nishimura M.、Odori S.、Wada H.、Kotani K.、Kusakabe T.、Shimatsu A.、Hasegawa K.、Satoh-Asahara N.
  • Journal Title: Diabetes & Metabolism Volume: ー Issue: 1 Pages: 30470-30476
  • DOI: 10.1016/j.diabet.2017.06.006
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Chemokine (C-X-C motif) ligand 1 is a myokine induced by palmitate and is required for myogenesis in mouse satellite cells (2017)
  • Author(s): Masuda S.、Tanaka M.、Inoue T.、Ohue-Kitano R.、Yamakage H.、Muranaka K.、Kusakabe T.、Shimatsu A.、Hasegawa K.、Satoh-Asahara N.
  • Journal Title: Acta Physiologica Volume: 222 Issue: 3
  • DOI: 10.1111/apha.12975
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] Gut microbiota and short-chain fatty acids under ketogenic conditions. (2020)
  • Author(s): Nishida A, Ohue R, Miyamoto J, Kimura I.
  • Organizer: The 8th Global Network Forum on Infection and Immunity
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 細胞膜上性ステロイドホルモン受容体mPRεを介した代謝機能制御 (2020)
  • Author(s): 渡辺啓太、大植隆司、木村郁夫
  • Organizer: 第93回日本薬理学会年会
• [Presentation] 細胞膜上性ステロイドホルモン受容体mPRεを介した代謝機能制御 (2020)
  • Author(s): 渡辺 啓太、劉 瑩、大植 隆司、木村 郁夫
  • Organizer: 日本農芸化学会2020年度大会
• [Presentation] 肥満症・代謝性疾患における食由来代謝物と脂肪酸受容体の役割 (2019)
  • Author(s): 北野（大植）隆司、後藤剛、高橋信之、浅原哲子、河田照雄、木村郁夫
  • Organizer: 日本肥満学会第40回学術大会
• [Presentation] 肥満糖尿病モデル動物において低炭水化物食とSGLT2阻害薬が体組成および糖脂質代謝に及ぼす影響 (2019)
  • Author(s): 日下部徹、横田繁史、清水美佳、井上隆之、田中将志、北野隆司、山陰一、浅原哲子
  • Organizer: 日本肥満学会第40回学術大会
• [Presentation] 抗炎症作用をもつ食事油脂由来腸内細菌代謝産物の代謝異常改善メカニズムの解析 (2019)
  • Author(s): 菊池真優、北野（大植）隆司、勝間田（坪井）理恵、室田佳恵子、井上博文、後藤剛、河田照雄、岸野重信、木村郁夫、小川順、上原万里子、高橋信之
  • Organizer: 日本肥満学会第40回学術大会
• [Presentation] ケトジェニック環境下におけるGPR43の機能的意義の解明 (2019)
  • Author(s): 北野（大植）隆司、宮本潤基、五十嵐美樹、入江潤一郎、浅原哲子、伊藤裕、木村郁夫
  • Organizer: 第37回内分泌代謝学サマーセミナー
• [Presentation] ケトジェニック環境下における腸内細菌叢の役割 (2019)
  • Author(s): 久保嶋徹、北野（大植）隆司、宮本潤基、五十嵐美樹、入江潤一郎、浅原哲子、伊藤裕、木村郁夫
  • Organizer: 第37回内分泌代謝学サマーセミナー
• [Presentation] ケトジェニック環境下におけるGPR43の機能解析 (2019)
  • Author(s): 宮本潤基、北野（大植）隆司、五十嵐美樹、入江潤一郎、伊藤裕、木村郁夫
  • Organizer: 第19回日本抗加齢医学会総会
• [Presentation] 短鎖脂肪酸の宿主エネルギー代謝改善作用 (2019)
  • Author(s): 清水秀憲、平さつき、北野（大植）隆司、木村郁夫
  • Organizer: 第19回日本抗加齢医学会総会
• [Presentation] 腸内環境と栄養シグナルによる宿主エネルギー代謝制御機構の解明 (2019)
  • Author(s): 宮本潤基、北野（大植） 隆司、五十嵐美樹、入江潤一郎、伊藤裕、木村郁夫
  • Organizer: 第92回日本内分泌学会学術総会
• [Presentation] 肥満糖尿病モデルマウスに対する低炭水化物食とSGLT2 阻害薬の糖・脂質代謝に及ぼす影響の検討 (2019)
  • Author(s): 清水美佳、日下部徹、横田繁史、井上隆之、田中将志、北野隆司、野村英生、村中一哉、山陰一、島津章、浅原哲子
  • Organizer: 第92回日本内分泌学会学術総会
• [Presentation] Beneficial metabolic effects by dietary short-chain fatty acids (2018)
  • Author(s): Taira S, Shimizu H, Ohue R, Kimura I
  • Organizer: APNNO 2018 BIENNIAL CONFERENCE
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 細胞膜上性ステロイドホルモン受容体を介した代謝機能制御 (2018)
  • Author(s): 大植隆司
  • Organizer: 生理学研究所2018年度研究会
  • Invited
• [Presentation] 食由来成分を基質とした腸内細菌代謝物による宿主のエネルギー代謝制御 (2018)
  • Author(s): 北野隆司
  • Organizer: 第36回内分泌代謝学サマーセミナーYECシンポジウム
  • Invited
• [Presentation] 短鎖脂肪酸の直接摂取が代謝機能改善に及ぼす影響 (2018)
  • Author(s): 平さつき、清水秀憲、大植隆司、木村郁夫
  • Organizer: 第36回内分泌代謝学サマーセミナー
• [Presentation] 日本人2型糖尿病におけるPICRUSt予測メタゲノム解析を用いた腸内細菌叢プロファイルと宿主の糖代謝との機能的連関 (2018)
  • Author(s): 浅原哲子、北野隆司、井上亮、塚原隆充、田中将志、井上隆之、横田繁史、村中和哉、山陰一、日下部徹、長谷川浩二、島津章
  • Organizer: 第61回日本糖尿病学会年次学術集会
• [Presentation] 肥満患者における骨格筋由来液性因子・マイオスタチンを介した耐糖能悪化と骨格筋萎縮 (2018)
  • Author(s): 田中将志、増田慎也、山陰一、井上隆之、北野隆司、横田繁史、村中和哉、日下部徹、和田啓道、真田樹義、石井好二郎、長谷川浩二、島津章、浅原哲子
  • Organizer: 第61回日本糖尿病学会年次学術集会
• [Presentation] 肥満糖尿病モデル動物における低炭水化物食とSGLT2阻害薬が体組成および糖脂質代謝に及ぼす影響 (2018)
  • Author(s): 横田繁史、日下部徹、田中将志、井上隆之、北野隆司、村中和哉、山陰一、島津章、浅原哲子
  • Organizer: 第61回日本糖尿病学会年次学術集会
• [Presentation] ω3系多価不飽和脂肪酸由来乳酸菌代謝物によるGPR40を介した抗炎症性M2型マクロファージの分化誘導と腸内環境制御 (2018)
  • Author(s): 北野隆司、後藤剛、岸野重信、小川順、日下部徹、島津章、河田照雄、木村郁夫、浅原哲子
  • Organizer: 第22回日本心血管内分泌代謝学会学術総会
• [Presentation] 肥満・糖尿病における新規認知症予知指標・TREM2の病態意義―国立病院機構多施設共同研究― (2018)
  • Author(s): 浅原哲子、田中将志、山陰一、井上隆之、北野隆司、村中和哉、荒木里香、的場ゆか、齋藤美穂、栗田征一郎、米澤一也、田中剛史、鈴木雅裕、澤村守夫、西村元伸、小鳥真司、日下部徹、島津章
  • Organizer: 第22回日本心血管内分泌代謝学会学術総会