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The elucidation of the mechanism by which intestinal epithelial cells affect impaired glucose tolerance during aging

Research Project

Project/Area Number 19K09017
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 54040:Metabolism and endocrinology-related
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

Igarashi Masaki  東京大学, 医学部附属病院, 助教 (90508095)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
KeywordsSIRT1 / 細胞老化 / GLP-1 / 腸管上皮 / 老化 / 内分泌細胞 / p53 / Rb
Outline of Research at the Start

腸管は、全身の代謝に関わる重要な臓器の一つであるが、加齢おける腸管ホメオスタシスの変化とその糖代謝異常をはじめとする加齢性疾患への関与は十分に解明されていない。それを解明できれば、腸管をターゲットとして、加齢性疾患の新しい制御法開発が可能になる。
マウスで加齢に伴い腸管のSIRT1活性低下、p53-p21経路およびp16-Rb経路の活性化(Cellular Senescence(細胞老化))を認めることから、これらが腸管上皮の老化を規定する重要な因子であると考え、腸管上皮の高齢者耐糖能障害への関わりの全貌を明らかにする。

Outline of Final Research Achievements

We clarified that the increase of SIRT1 activity by fasting regulates Neurogenin3 expression and the number of intestinal endocrine cells through the deacetylation of β-catenin and the cell cycle arrest in intestinal endocrine progenitor cells. These revealed a novel mechanism for controlling intestinal endocrine differentiation by fasting. On the other hand, our data suggest that cellular senescence in the intestine regulates glucose and bile acid absorption and hepatic gluconeogenesis. The mechanism of glucose intolerance in the elderly has been partly clarified.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

腸管は栄養素吸収やホルモン分泌を通じ、代謝に重要な役割を果たす臓器であるが、これまで腸管を軸とした加齢現象の制御は報告されていない。本研究では、腸管ホルモンや腸管上皮の細胞老化の高齢者耐糖能障害への影響を明らかにすることにより、加齢に伴う耐糖能障害を制御する方法開発の基盤を構築することを目的とした。加齢による腸管内分泌細胞や腸管上皮の変化についての新しい知見を得ることができただけでなく、腸管を起点とする加齢に関わる臓器間ネットワークの存在が示唆され、老化研究に新しい展開をもたらすことが期待される。

Report

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

    (26 results)

All 2022 2021 2020 2019

All Journal Article (1 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (22 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 5 results) Book (2 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] NAD + supplementation rejuvenates aged gut adult stem cells2019

    • Author(s)
      Igarashi M*, Miura M, Williams E, Jaksch F, Kadowaki T, Yamauchi T* , Guarente L
    • Journal Title

      Aging Cell

      Volume: - Issue: 3 Pages: 1-10

    • DOI

      10.1111/acel.12935

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      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 長寿遺伝子SIRT1による腸管内分泌細胞分化制御機構の解明2022

    • Author(s)
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  • [Presentation] 長寿遺伝子SIRT1による腸管内分泌細胞分化制御機構の解明2022

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      五十嵐正樹
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      五十嵐正樹
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      五十嵐正樹
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      五十嵐正樹
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  • [Presentation] 長寿遺伝子SIRT1の腸管内分泌細胞における役割の解明2021

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      三浦 雅臣、五十嵐 正樹、中川 佳子、門脇 孝、山内 敏正
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      第64回日本糖尿病学会学術集会
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  • [Presentation] 腸管内分泌細胞におけるSIRT1の役割の解明2021

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  • [Presentation] 腸管内分泌細胞の老化と長寿遺伝子SIRT1による制御機構の解明2020

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      五十嵐正樹,三浦 雅臣,中川佳子、山内敏正
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      第62回日本老年医会学術集会
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  • [Presentation] 腸管内分泌細胞の老化と長寿遺伝子SIRT1による制御機構の解明2020

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      五十嵐正樹,三浦 雅臣,中川佳子、山内敏正
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      第20回日本抗加齢医学会総会
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      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 腸管上皮におけるSIRT1制御のメカニズム解析2020

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      三浦 雅臣、五十嵐 正樹、中川 佳子、門脇 孝、山内 敏正
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      第63回日本糖尿病学会年次学術集会
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      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 腸管におけるGLP-1分泌制御の解明2020

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      三浦 雅臣、五十嵐 正樹、中川 佳子、門脇 孝、山内 敏正
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      第93回日本内分泌学会学術総会
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      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 腸管上皮におけるSIRT1活性のメカニズムの解析、その肥満抑制への応用2020

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      三浦 雅臣,中川 佳子,五十嵐 正樹,山内 敏正,門脇 孝
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      第34回日本糖尿病・肥満動物学会
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      2019 Research-status Report
  • [Presentation] The regulation of the enteroendocrine cells by aging related gene SIRT1 and its effect on the metabolic diseases.2019

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      Masaki Igarashi, Masaomi Miura, Yoshiko Nakagawa, Takashi Kadowaki, Toshimasa Yamauchi
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      International Diabetes Federation 2019 (Busan, Korea, 2019.12)
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      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ニコチンアミドリボシド(NR)によるNAD+/SIRT1/mTORC1 経路の活性化とその老化による幹細胞機能低下への応用2019

    • Author(s)
      五十嵐 正樹
    • Organizer
      第19回日本抗加齢医学会総会 (2019年6月 横浜)
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      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 長寿遺伝子SIRT1によるインクレチン制御とその糖代謝への影響2019

    • Author(s)
      五十嵐 正樹,三浦 雅臣,門脇 孝,山内敏正
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      第92回日本内分泌学会学術総会(2019年5月 仙台)
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      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 腸管上皮に発現する長寿遺伝子SIRT1のインスリン抵抗性への関わりの解明2019

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      五十嵐 正樹,三浦 雅臣,門脇 孝,山内敏正
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      第62回日本糖尿病学会年次学術集会(2019年5月 仙台)
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      2019 Research-status Report
  • [Presentation] ニコチンアミドリボシド(NR)によるNAD+/SIRT1/mTORC1 経路の活性化とその老化による幹細胞機能低下への応用2019

    • Author(s)
      五十嵐正樹,三浦 雅臣,山内敏正
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      第61回日本老年医学会学術集会(2019年6月 仙台)
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      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 腸管内分泌細胞老化に着目したGLP-1制御機構の解明とその糖尿病治療への応用2019

    • Author(s)
      五十嵐正樹
    • Organizer
      第7回日本糖尿病療養指導学術集会(2019年7月 福岡)
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  • [Book] 糖尿病・内分泌代謝科 第50巻第3号 「超・超高齢社会における健康長寿実現に向けて」2020

    • Author(s)
      五十嵐正樹
    • Total Pages
      8
    • Publisher
      科学評論社
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  • [Book] 糖尿病学20202020

    • Author(s)
      五十嵐正樹
    • Total Pages
      8
    • Publisher
      診断と治療社
    • ISBN
      9784787824639
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      2020 Research-status Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] NMN等含有組成物2021

    • Inventor(s)
      五十嵐正樹
    • Industrial Property Rights Holder
      五十嵐正樹
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2021-047706
    • Filing Date
      2021
    • Related Report
      2020 Research-status Report

URL: 

Published: 2019-04-18   Modified: 2023-01-30  

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