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糖尿病における消化管ペースメーカー細胞の病態生理機能の解明と創薬標的への応用

Research Project

Project/Area Number 20J11240
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Review Section Basic Section 42020:Veterinary medical science-related
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

岸 和寿  東京大学, 農学生命科学研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2020-04-24 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥1,400,000 (Direct Cost: ¥1,400,000)
Fiscal Year 2021: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2020: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Keywords糖尿病 / 消化管運動 / カハール介在細胞 / 受容体型チロシンキナーゼ / 超音波検査 / in vivo
Outline of Research at the Start

カハール介在細胞(ICC)は消化管の自発性運動を制御するペースメーカー細胞であり、糖尿病をはじめ様々な病態に起因する消化管運動障害に関与する因子として注目されている。しかし、その生体内におけるICCの機能的重要性は明らかにされていない。本研究は糖尿病にけるICCの形態・機能変化に関与する因子を明らかにし、近年報告されるようになった糖尿病における消化管運動亢進の分子機構の解明を目指す。

Outline of Annual Research Achievements

糖尿病患者における消化管運動異常(糖尿病性胃腸症)は腹痛や嘔吐などの臨床症状を引き起こすだけでなく、特に消化管運動亢進は糖尿病治療における血糖コントロールを悪化させることから臨床上問題視されている。これまで糖尿病性胃腸症は神経障害による消化管運動の抑制と理解されてきたが、近年の疫学調査では消化管運動亢進を呈する糖尿病患者が多く存在することが明らかとなった。しかし、糖尿病による消化管運動亢進の発症メカニズムや進行、治療に関する基礎研究は進んでおらず、病態生理機能に関する知見は少ない。本研究では、1型糖尿病モデルマウスにおいて超音波検査をはじめとしたin vivo評価系を駆使し、①消化管運動亢進は上部消化管で生じる病態であり、糖尿病の発症初期から慢性経過の全てのステージにおいて起こり得ること、②消化管運動亢進を呈するマウスでは筋層間神経叢に存在するカハール介在細胞(ICC-MP)の増殖に伴って消化管の自発性収縮の頻度が亢進すること、③このICC-MPの増殖は抗酸化酵素ヘムオキシゲナーゼ-1(HO-1)の発現亢進によるM2マクロファージおよび血小板由来増殖因子受容体α(PDGFRα)陽性細胞を介したSCF/c-Kitパラクラインシグナルの増強によって促進されることを証明することに成功した。また、分子標的薬によるICCの増殖に関与する受容体シグナルの阻害が、糖尿病性胃腸症の治療として有用となる可能性を示すことができた。消化管運動亢進は医原性低血糖や食後の血糖値スパイクによって糖尿病の治療成績と予後を悪化させる重要な決定因子である。本研究で提示したICCに関する新たな分子機構とそれを応用した治療戦略は、糖尿病合併症の予防と予後悪化の抑制に貢献し得る知見であると考えられた。

Research Progress Status

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2021 Annual Research Report
  • 2020 Annual Research Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2022 2021 2020

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 4 results) Presentation (4 results)

  • [Journal Article] Purinergic P2X7 receptor antagonist ameliorates intestinal inflammation in postoperative ileus2022

    • Author(s)
      Kimura H, Yamazaki T, Mihara T, Kaji N, Kishi K, Hori M.
    • Journal Title

      Journal of Veterinary Medical Science

      Volume: 84 Issue: 4 Pages: 610-617

    • DOI

      10.1292/jvms.22-0014

    • ISSN
      0916-7250, 1347-7439
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Innovations in noninvasive methods for measuring gastrointestinal motility in mice2021

    • Author(s)
      Kishi K, Kaji N, Hori M.
    • Journal Title

      Translational and Regulatory Sciences

      Volume: 3(1)

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] A Novel Noninvasive Method for Quantitative Detection of Colonic Dysmotility Using Real-Time Ultrasonography2020

    • Author(s)
      Kishi K, Kaji N, Tsuru Y, Hori M.
    • Journal Title

      Digestion

      Volume: - Issue: 5 Pages: 1-11

    • DOI

      10.1159/000511851

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A Close Relationship Between Networks of Interstitial Cells of Cajal and Gastrointestinal Transit In Vivo2020

    • Author(s)
      Kishi K, Kamizaki M, Kaji N, Iino S, Hori M.
    • Journal Title

      Frontiers in Pharmacology

      Volume: 11:587453

    • DOI

      10.3389/fphar.2020.587453

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Contribution of serotonin 3A receptor to motor function and its expression in the gastrointestinal tract.2020

    • Author(s)
      Aikiyo S, Kishi K, Kaji N, Mikawa S, Kondo M, Shimada S, Hori M.
    • Journal Title

      Digestion

      Volume: - Issue: 4 Pages: 1-11

    • DOI

      10.1159/000509209

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Noninvasive monitoring of muscle atrophy and bone metabolic disorder using Dual energy X-ray absorptiometry (DXA) in diabetes mellitus model mouse.2022

    • Author(s)
      Momo Goto, Kazuhisa Kishi, Yoshiharu Tsuru, Masatoshi Hori.
    • Organizer
      第95回日本薬理学会年会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] A close relationship between networks of interstitial cells of Cajal and gastrointestinal transit in vivo2021

    • Author(s)
      Moe Kamizaki, Kazuhisa Kishi, Noriyuki Kaji, Satoshi Iino, Masatoshi Hori.
    • Organizer
      第94回日本薬理学会年会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] マウスにおける超音波検査による消化管運動定量解析法の開発とその応用2020

    • Author(s)
      岸和寿 梶典幸 水流功春 堀正敏
    • Organizer
      第62回日本平滑筋学会総会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 超音波検査によるマウス消化管運動定量解析法の開発とその応用2020

    • Author(s)
      岸和寿 梶典幸 水流功春 堀正敏
    • Organizer
      第163回日本獣医学会学術集会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report

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Published: 2020-07-07   Modified: 2024-03-26  

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