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エピジェネティックな機序を介したNAD代謝による脂肪細胞分化制御機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 18K16193
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分54040:代謝および内分泌学関連
研究機関富山大学

研究代表者

岡部 圭介  富山大学, 附属病院, 客員講師 (00770702)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2018年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワードNAD / αケトグルタル酸 / 脱メチル化 / 脂肪細胞分化 / 肥満症 / エピゲノム / メチル化 / 3T3-L1細胞 / エピジェネティクス / ヒストン脱メチル化
研究成果の概要

肥満の病態、脂肪細胞分化のメカニズムは代謝疾患治療において重要な分野となっている。脂肪細胞分化機序は古くから研究されているが、分化と代謝の変化との関連はこれまでほとんどわかっていなかった。本研究では、3T3-L1細胞分化に伴う代謝の変化を解析し、NAD産生亢進に伴うαケトグルタル酸の増加により脂肪細胞分化の主要制御因子であるPPARγのプロモーター領域のヒストン脱メチル化が引き起こされ、PPARγの発現を活性化するという“エピゲノムを介した代謝による分化制御機構”を初めて明らかにした。この研究成果から“代謝”や“エピゲノム”が糖尿病等の新たな治療ターゲットになる可能性が示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究により脂肪細胞分化に伴う細胞内代謝の変化が、分化の単なる結果ではなく、エピゲノムを介して分化を制御していることが明らかとなった。これは、“代謝”や“エピゲノム”が肥満症や肥満に関連する代謝疾患の治療標的となりうることを示しており、当該分野における新薬開発につながる可能性がある。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 1件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] NAD+ Metabolism Regulates Preadipocyte Differentiation by Enhancing α-Ketoglutarate-Mediated Histone H3K9 Demethylation at the PPARγ Promoter2020

    • 著者名/発表者名
      Okabe Keisuke、Nawaz Allah、Nishida Yasuhiro、Yaku Keisuke、Usui Isao、Tobe Kazuyuki、Nakagawa Takashi
    • 雑誌名

      Frontiers in Cell and Developmental Biology

      巻: 8 ページ: 586179-586179

    • DOI

      10.3389/fcell.2020.586179

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Macrophage‐specific hypoxia‐inducible factor‐1α deletion suppresses the development of liver tumors in high‐fat diet‐fed obese and diabetic mice2019

    • 著者名/発表者名
      Takikawa Akiko、Usui Isao、Fujisaka Shiho、Tsuneyama Koichi、Okabe Keisuke、Nakagawa Takashi、Nawaz Allah、Kado Tomonobu、Jojima Teruo、Aso Yoshimasa、Hayakawa Yoshihiro、Yagi Kunikimi、Tobe Kazuyuki
    • 雑誌名

      Journal of Diabetes Investigation

      巻: in press 号: 6 ページ: 1-8

    • DOI

      10.1111/jdi.13047

    • NAID

      120006980551

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] NAD Metabolism in Cancer Therapeutics2018

    • 著者名/発表者名
      Yaku Keisuke、Okabe Keisuke、Hikosaka Keisuke、Nakagawa Takashi
    • 雑誌名

      Frontiers in Oncology

      巻: 8 ページ: 622-622

    • DOI

      10.3389/fonc.2018.00622

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Publisher Correction: Sirt1 activator induces proangiogenic genes in preadipocytes to rescue insulin resistance in diet-induced obese mice2018

    • 著者名/発表者名
      Nawaz Allah、Mehmood Arshad、Kanatani Yukiko、Kado Tomonobu、Igarashi Yoshiko、Takikawa Akiko、Yamamoto Seiji、Okabe Keisuke、Nakagawa Takashi、Yagi Kunimasa、Fujisaka Shiho、Tobe Kazuyuki
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 8 号: 1

    • DOI

      10.1038/s41598-018-32600-1

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Deletion of PHGDH in adipocytes improves glucose intolerance in diet-induced obese mice2018

    • 著者名/発表者名
      Okabe Keisuke、Usui Isao、Yaku Keisuke、Hirabayashi Yoshio、Tobe Kazuyuki、Nakagawa Takashi
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 504 号: 1 ページ: 309-314

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2018.08.180

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Overexpression of Nmnat3 efficiently increases NAD and NGD levels and ameliorates age-associated insulin resistance2018

    • 著者名/発表者名
      Gulshan Maryam、Yaku Keisuke、Okabe Keisuke、Mahmood Arshad、Sasaki Tsutomu、Yamamoto Masashi、Hikosaka Keisuke、Usui Isao、Kitamura Tadahiro、Tobe Kazuyuki、Nakagawa Takashi
    • 雑誌名

      Aging Cell

      巻: 17 号: 4

    • DOI

      10.1111/acel.12798

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] NAD metabolism: Implications in aging and longevity2018

    • 著者名/発表者名
      Yaku Keisuke、Okabe Keisuke、Nakagawa Takashi
    • 雑誌名

      Ageing Research Reviews

      巻: 47 ページ: 1-17

    • DOI

      10.1016/j.arr.2018.05.006

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Simultaneous measurement of NAD metabolome in aged mice tissue using liquid chromatography tandem-mass spectrometry2018

    • 著者名/発表者名
      Yaku K、Okabe K、Nakagawa T
    • 雑誌名

      Biomedical Chromatography

      巻: 32 号: 6 ページ: 1-11

    • DOI

      10.1002/bmc.4205

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] NAD+-αケトグルタル酸によるエピジェネティックな脂肪細胞分化制御2021

    • 著者名/発表者名
      岡部圭介, 西田康弘, Allah Nawaz, 藤坂志帆, 八木邦公, 角朝信, 五十嵐喜子, 薄井勲, 中川崇, 戸邉一之.
    • 学会等名
      第41回日本肥満学会・第38回日本肥満症治療学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Nampt deletion changes metabolism in adipose tissue and prevents diet-induced obesity.2019

    • 著者名/発表者名
      Okabe K, Nishida Y, Nawaz A, Fujisaka S, Yagi K, Kado A, Igarashi Y, Usui I, Nakagawa T, Tobe K
    • 学会等名
      American Diabetes Association 79th Scientific Sessions
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] NADは代謝リプログラミングを介して脂肪細胞分化を制御する.2019

    • 著者名/発表者名
      岡部圭介, 西田康弘, Allah Nawaz, 藤坂志帆, 八木邦公, 角朝信, 五十嵐喜子, 薄井勲, 中川崇, 戸邉一之.
    • 学会等名
      第92回日本内分泌学会学術総会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] NAD-mediated metabolic reprogramming epigenetically regulates gene expression to promote preadipocyte differentiation2018

    • 著者名/発表者名
      2) Keisuke Okabe, Yasuhiro Nishida, Allah Nawaz, Shiho Fujisaka, Kunimasa Yagi, Tomonobu Kado, Yoshiko Igarashi, Isao Usui, Takashi Nakagawa, Kazuyuki Tobe
    • 学会等名
      American Diabetes Association 78th Scientific Sessions
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] NAD合成酵素Namptは代謝リプログラミングを介して前駆脂肪細胞分化を制御する2018

    • 著者名/発表者名
      1) 岡部圭介, 西田康弘, Allah Nawaz, 藤坂志帆, 八木邦公, 角朝信, 五十嵐喜子, 薄井勲, 中川崇, 戸邉一之
    • 学会等名
      第61回日本糖尿病学会年次学術集会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] NAD合成酵素Namptは代謝リプログラミングを介して前駆脂肪細胞分化を制御する2018

    • 著者名/発表者名
      3) 岡部圭介, 西田康弘, Allah Nawaz, 藤坂志帆, 八木邦公, 角朝信, 五十嵐喜子, 薄井勲, 中川崇, 戸邉一之
    • 学会等名
      第23回アディポサイエンス・シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] NADは代謝リプログラミングを介して前駆脂肪細胞分化を制御する2018

    • 著者名/発表者名
      4) 岡部圭介, 西田康弘, Allah Nawaz, 藤坂志帆, 八木邦公, 角朝信, 五十嵐喜子, 薄井勲, 中川崇, 戸邉一之
    • 学会等名
      第39回日本肥満学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] NADは代謝リプログラミングを介して前駆脂肪細胞分化を制御する2018

    • 著者名/発表者名
      5) 岡部圭介, 西田康弘, Allah Nawaz, 藤坂志帆, 八木邦公, 角朝信, 五十嵐喜子, 薄井勲, 中川崇, 戸邉一之
    • 学会等名
      第30回分子糖尿病学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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