脂肪細胞のヘム代謝の変動がミトコンドリア機能に及ぼす影響の解明

阐明脂肪细胞血红素代谢变化对线粒体功能的影响

• 批准号: 22K17817
• 负责人: 伊美 友紀子
• 金额: $ 2.41万
• 依托单位: University of Shizuoka
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K17817/
• 关键词: ニコチンアミドモノヌクレオチド; 脂肪細胞; エネルギー代謝; ミトコンドリア

白色脂肪組織は全身のエネルギー代謝を調節する需要な器官である。ミトコンドリアはエネルギー産生に重要な細胞内小器官であり、加齢や糖尿病、肥満など種々の要因でその機能が低下する。白色脂肪組織・細胞においても、ミトコンドリア機能障害によりインスリン抵抗性や炎症応答が惹起されることが近年報告されているが、脂質代謝との関連は不明である。また、鉄とポルフィリンの錯体であるヘムはミトコンドリア機能に必須の因子である。加齢等によるヘム合成能の低下は、ミトコンドリア機能の低下や鉄蓄積を引き起こす。本研究では脂肪組織のミトコンドリア機能とヘム合成能および脂肪分解の関連について明らかにすることで、加齢による種々の機能障害や生活習慣病の病態の新たなメカニズムを解明することを目的とした。本年度は培養脂肪細胞をもちいて、脂肪細胞におけるミトコンドリア機能と脂質代謝の関連を検討した。ニコチンアミドモノヌクレオチド（NMN）刺激により、3T3-L1細胞中においてミトコンドリア量の増加と脂肪蓄積の減少がみられた。遺伝子発現解析の結果、脂肪蓄積量の減少は脂肪合成の抑制ではなく脂肪分解の亢進によるものあることが確認された。さらにこの脂肪分解の亢進は脂肪分解酵素ATGLの発現上昇によるものであること、NMN刺激によるATGLの発現調節経路を明らかにした。

白脂肪组织是调节整个身体能量代谢的必需器官。线粒体是细胞内细胞器，对于能量生产很重要，由于衰老，糖尿病和肥胖等各种因素，其功能降低。据报道，线粒体功能障碍还会引起白色脂肪组织和细胞的胰岛素抵抗和炎症反应，但与脂质代谢的关联尚不清楚。血红素是铁和卟啉的复合物，是线粒体功能的重要因素。由于衰老等引起的血红素合成能力降低会导致线粒体功能和铁的积累下降。这项研究旨在阐明脂肪组织中的线粒体功能，血红素合成能力和脂解，并阐明由于衰老和与生活方式相关的疾病病理的各种功能功能障碍的新机制。今年，我们使用培养的脂肪细胞来研究脂肪细胞中线粒体功能与脂质代谢之间的关系。烟酰胺单核苷酸（NMN）刺激显示线粒体含量增加，而3T3-L1细胞中的脂肪积累降低。基因表达分析证实，脂肪积累的减少是由于脂解的增加而不是抑制脂肪合成。此外，这种增加的脂解是由脂溶剂ATGL表达增加以及NMN刺激的ATGL表达调节途径引起的。

项目成果

Nicotinamide mononucleotide induces lipolysis by regulating ATGL expression via the SIRT1-AMPK axis in adipocytes.

• DOI: 10.1016/j.bbrep.2023.101476
• 发表时间: 2023-07
• 期刊: BIOCHEMISTRY AND BIOPHYSICS REPORTS
• 影响因子: 2.7
• 作者: Imi, Yukiko;Amano, Reina;Kasahara, Nanaho;Obana, Yuichiro;Hosooka, Tetsuya
• 通讯作者: Hosooka, Tetsuya