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In vivo liver and pancreas imaging for elusidation of regulating mechanisms of insulin dynamics

Research Project

Project/Area Number 20H03423
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Basic Section 48020:Physiology-related
Research InstitutionNihon University

Principal Investigator

KANEMARU Kazunori  日本大学, 医学部, 准教授 (10456105)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥17,810,000 (Direct Cost: ¥13,700,000、Indirect Cost: ¥4,110,000)
Fiscal Year 2022: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000)
Fiscal Year 2021: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000)
Fiscal Year 2020: ¥6,760,000 (Direct Cost: ¥5,200,000、Indirect Cost: ¥1,560,000)
Keywordsin vivoイメージング / カルシウムシグナル / 膵臓 / β細胞 / インスリン / ランゲルハンス島 / インスリン・パルス / イメージング手法 / イメージング
Outline of Research at the Start

膵β細胞in vivo Ca2+イメージング法を新たに開発することで、従来は不可能であった生体内β細胞の活動パターンの高精度な解析を達成する。この手法を活用して、“見ることができなかったために未解明であった” 生体内インスリン動態とβ細胞活動パターンの相関解明に迫る。本研究で開発する新規解析法とその応用により得られる知見は、インスリン分泌機構のさらなる理解と病態解明に繋がる可能性を持つ。

Outline of Final Research Achievements

Insulin secretion from pancreatic β cells is regulated by calcium signaling. Since previous studies were based on findings from ex vivo experiments which exclude regulation by blood flow, nerves, and hormones, verification in an in vivo environment is needed. In this study, we developed and analyzed a new in vivo calcium imaging method for pancreatic beta cells using mice. We succeeded in establishing an imaging method for β cell calcium signaling not only in awake mice but also in anesthetized mice, and analyzed the effects of the autonomic nervous system and feeding and fasting on insulin secretion and β cell calcium signaling.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究で独自に開発したイメージング技法および発見した生体内β細胞活動機構の特徴は、これまで謎とされてきた血中インスリン動態の形成原理の解明に直結する先駆的な研究であるとともに、病態解明に応用可能である。すなわち、インスリン分泌機構のさらなる理解をもたらしたうえ、糖尿病治療戦略の新規創生にも貢献し得る成果である。

Report

(4 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Annual Research Report
  • 2020 Annual Research Report
  • Research Products

    (26 results)

All 2023 2022 2021 Other

All Journal Article (8 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 8 results,  Open Access: 7 results) Presentation (17 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Cytosolic Ca2+-dependent Ca2+ release activity primarily determines the ER Ca2+ level in cells expressing the CPVT-linked mutant RYR22022

    • Author(s)
      Kurebayashi Nagomi、Murayama Takashi、Ota Ryosaku、Suzuki Junji、Kanemaru Kazunori、Kobayashi Takuya、Ohno Seiko、Horie Minoru、Iino Masamitsu、Yamashita Fumiyoshi、Sakurai Takashi
    • Journal Title

      Journal of General Physiology

      Volume: 154 Issue: 9

    • DOI

      10.1085/jgp.202112869

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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Differences in the stemness characteristics and molecular markers of distinct human oral tissue neural crest‐derived multilineage cells2022

    • Author(s)
      Abe Shigehiro、Kaida Atsushi、Kanemaru Kazunori、Nakazato Keiichiro、Yokomizo Naoko、Kobayashi Yutaka、Miura Masahiko、Miki Toshio、Hidai Chiaki、Kitano Hisataka、Yoda Tetsuya
    • Journal Title

      Cell Proliferation

      Volume: 55 Issue: 10

    • DOI

      10.1111/cpr.13286

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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Inhibition of Epithelial-Mesenchymal Transition Maintains Stemness in Human Amniotic Epithelial Cells2022

    • Author(s)
      Takano Chika、Horie Masafumi、Taiko Isamu、Trinh Quang Duy、Kanemaru Kazunori、Komine-Aizawa Shihoko、Hayakawa Satoshi、Miki Toshio
    • Journal Title

      Stem Cell Reviews and Reports

      Volume: 18 Issue: 8 Pages: 3083-3091

    • DOI

      10.1007/s12015-022-10420-1

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Anti-tumor effects of perampanel in malignant glioma cells2022

    • Author(s)
      Tatsuoka Juri、Sano Emiko、Hanashima Yuya、Yagi Chihiro、Yamamuro Shun、Sumi Koichiro、Hara Hiroyuki、Takada Kazuhide、Kanemaru Kazunori、Komine?Aizawa Shihoko、Katayama Yoichi、Yoshino Atsuo
    • Journal Title

      Oncology Letters

      Volume: 24 Issue: 6 Pages: 421-421

    • DOI

      10.3892/ol.2022.13541

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  • [Journal Article] Selection of red fluorescent protein for genetic labeling of mitochondria and intercellular transfer of viable mitochondria2022

    • Author(s)
      Taiko Isamu、Takano Chika、Nomoto Masayuki、Hayashida Shingo、Kanemaru Kazunori、Miki Toshio
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 12 Issue: 1 Pages: 19841-19841

    • DOI

      10.1038/s41598-022-24297-0

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    • Author(s)
      Moriyama Mitsuhiko、Kanda Tatsuo、Midorikawa Yutaka、Matsumura Hiroshi、Masuzaki Ryota、Nakamura Hitomi、Ogawa Masahiro、Matsuoka Shunichi、Shibata Toshikatu、Yamazaki Motomi、Kuroda Kazumichi、Nakayama Hisashi、Higaki Tokio、Kanemaru Kazunori、Miki Toshio、Sugitani Masahiko、Takayama Tadatoshi
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 12 Issue: 1 Pages: 20508-20508

    • DOI

      10.1038/s41598-022-25201-6

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  • [Journal Article] EGF domain peptide of Developmentally regulated endothelial locus1 facilitates gene expression of extracellularly applied plasmid DNA2022

    • Author(s)
      Kitano Hisataka、Kanemaru Kazunori、Miki Toshio、Hidai Chiaki
    • Journal Title

      Biologicals

      Volume: 75 Pages: 12-15

    • DOI

      10.1016/j.biologicals.2022.01.002

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      Chiho Takai, Naoko Iwata, Kazunori Kanemaru, Kenji F. Tanaka, Yao Yu, Satoshi Iino, Shinsuke Nakayama
    • Journal Title

      Sensors and Actuators B: Chemical

      Volume: 364 Pages: 131756-131756

    • DOI

      10.1016/j.snb.2022.131756

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      金丸 和典
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      金丸 和典
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      野本 正幸、太向 勇、高野 智佳、金丸 和典、三木 敏生
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      谷田部 一輝、平岡 優一、茂木 優貴、三木 敏生、飯野 正光、金丸 和典
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      平野 良、田中 真、矢部 健介、野村 泰之、大島 猛史、平岡 優一、飯野 正光、金丸 和典
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      太向 勇、金丸 和典、飯野 正光
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      金丸 和典、太向 勇、飯野 正光
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  • [Remarks] 日本大学医学部生理学分野webページ

    • URL

      http://www.med.nihon-u.ac.jp/department/nuphy/index.html

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URL: 

Published: 2020-04-28   Modified: 2024-01-30  

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