GABAシグナリング調節分子による摂食調節機構の解明

• Project/Area Number: 10J40098
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: Functional basic dentistry
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 溝上 顕子 九州大学, 歯学研究院, 助教
• Project Period (FY): 2010 – 2012
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2013)
• Budget Amount: ¥4,300,000 (Direct Cost: ¥4,300,000); Fiscal Year 2013: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000); Fiscal Year 2012: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000); Fiscal Year 2011: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000); Fiscal Year 2010: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
• Keywords: PRIP / オステオカルシン / インスリン / 糖代謝 / 骨 / 肥満 / 脂質代謝

Research Abstract

肥満は、過食とエネルギー消費の低下が大きな要因である。摂食やエネルギー代謝活動は、脳の視床下部にある摂食中枢(視床下部外側野)と満腹中枢(視床下部腹内側核)によって調節されている。その機構の中で、GABA_A受容体の形質膜発現量を調節する分子基盤の重要な一翼を担うPRIPは摂食・エネルギー調節制御の鍵となる可能性がある分子である。
近年、骨由来ホルモンである低(無)カルボキシル化オステオカルシン(GluOC)が全身の糖・エネルギー代謝を活性化するとして注目を集めている。メスのPRIP-KOマウスにおいて、骨量の増加とそれに伴う血中GluOC量の増加が認められた。そこで、PRIP-KOマウスに対してグルコース負荷試験及びインスリン負荷試験を行ったところ、メスで空腹時血糖の低下、耐糖能の改善、及びインスリン感受性の増加が認められた。
野生型マウス(3週齢)に10週間継続的にOCを経口投与したところ、オスでは特段の変化が見られなかったが、メスでPRIP-KOと同様に空腹時血糖の低下、耐糖能の改善傾向が認められた。また、膵臓ラ氏島の面積の増加、小型脂肪細胞の増加も観察された。しかし、体重、摂食量、骨の状態、インスリン抵抗性に変化は認められなかった。PRIP-KOマウスに同様にGluOCを継続投与して同様の解析を行うと、オス・メスともにGtuOCの効果は認められなかった。
以上のことから、PRIPはGluOCが代謝改善効果を発揮する際に必須であることが示唆される。一方、PRIP-KOでも糖代謝の改善がみとめられることから、PRIPにはGluOCを介さずに糖代謝を調節する経路もあると考えられる。

Strategy for Future Research Activity

(抄録なし)

Research Products

• [Journal Article] Involvement of PRIP, Phospholipase C-related, but Catalytically Inactive Protein, in Bone Formation (2011)
  • Author(s): Koshiro Tsutsumi
  • Journal Title: Journal of Biological Chemistry Volume: 286 Issue: 35 Pages: 31032-31042
  • DOI: 10.1074/jbc.m111.235903
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] GABA(A) receptor subunit alteration-dependent diazepam insensitivity in the cerebellum of phospholipase C-related inactive protein knockout mice. (2010)
  • Author(s): Mizokami A, et al.
  • Journal Title: Journal of Neurochemistry Volume: 114 Pages: 302-310
  • Peer Reviewed
• [Presentation] Osteocalcin induces release of glucagon-like peptide-1 and thereby stimulates insulin secretion in mice (2014)
  • Author(s): 溝上顕子、安武雄、高靖、安河内友世、大谷崇仁、竹内弘、平田雅人
  • Organizer: Bones & Teeth Gordon Research Conference
  • Place of Presentation: Galveston, TX, USA
  • Year and Date: 2014-01-27
• [Presentation] Osteocalcin induces release of glucagon-like peptide-I and improves metabolic state in mice (2013)
  • Author(s): 溝上顕子、安武雄、竹内弘、高靖、平田雅人
  • Organizer: The 8^<th> Japan-Korea Conference on Cellular Signaling for Young Scientists
  • Place of Presentation: 福岡市
  • Year and Date: 2013-11-07
  • Invited
• [Presentation] 低カルボキシル化オステオカルシンはインクレチン分泌を介してインスリン分泌を促進する (2013)
  • Author(s): 溝上顕子、安武雄、平田雅人
  • Organizer: 第55回歯科基礎医学会学術大会
  • Place of Presentation: 岡山県岡山市
  • Year and Date: 2013-09-21
• [Presentation] インクレチンを介したオステオカルシンの全身代謝への影響 (2013)
  • Author(s): 安武雄、溝上顕子、平田雅人
  • Organizer: 第86回日本生化学会大会
  • Place of Presentation: 横浜市
  • Year and Date: 2013-09-11
• [Presentation] Bone-derived osteocalcin induces gut incretin GLP-1 secretion (2012)
  • Author(s): Tomoyo Nishioka
  • Organizer: The 7^<th> Korea-Japan Conference on Cellular Signaling for Young Scientists
  • Place of Presentation: Kyushu University (Fukuoka)
  • Year and Date: 2012-02-17
• [Presentation] Effect of osteocalcin in gut-derived hormone GLP-1 secretion (2012)
  • Author(s): Akiko Mizokami
  • Organizer: Slow Aging Strategy and Reproduction Medicine in the Super Aging Society
  • Place of Presentation: Ulsan, Korea
  • Year and Date: 2012-02-16
• [Presentation] Osteocalcin triggers incretin secretion (2011)
  • Author(s): Akiko Mizokami
  • Organizer: The 10^<th> JBS Biofrontier Symposium New Aspects of Phospholipid Biology and Medicine 2011
  • Place of Presentation: Hotel Luigans (Fukuoka)
  • Year and Date: 2011-11-15
• [Remarks] Nature Japan特集記事(2013年4月25日)
• [Remarks] オステオカルシンのインスリン分泌にインクレチンが働くことを発見
  • URL: http://www.natureasia.com/ja-jp/jobs/tokushu/detail/288