• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

Development of methods for artificial control of energy metabolism with microstimulation of peripheral sympathetic nerve

Research Project

Project/Area Number 20K12616
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 90110:Biomedical engineering-related
Research InstitutionYamagata University

Principal Investigator

Sato Daisuke  山形大学, 大学院理工学研究科, 助教 (60536960)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Keywords末梢交感神経 / 糖取り込み / インスリン / 機能的電気刺激 / インスリン抵抗性 / 糖代謝 / 脂質代謝 / 生活習慣病
Outline of Research at the Start

メタボリックシンドロームが問題視される現代において、良好な血糖・血中脂質を維持することは、糖尿病の進展や合併症予防の主軸とされている。その一方で、高齢化社会を背景に、長時間の運動は困難を伴う場合も考えられる上に、血糖コントロールのための注射剤使用時の苦痛や低血糖等の副作用は依然として存在する。本研究では、投薬や運動によらない全く新しい糖・脂質代謝制御法として、末梢交感神経系の人工的な賦活を提案するべく、その基礎段階として、病態モデル動物での末梢交感神経電気刺激の糖取り込み亢進効果を検証するとともに、この電気刺激による脂質代謝制御の可能性についても検討を行う。

Outline of Final Research Achievements

In the present study, I conducted microstimulation of peripheral sympathetic nerve to enhance glucose uptake and lipid metabolism under insulin resistance.
The microstimulation of sympathetic nerve fascicle in the unilateral sciatic nerve elevated glucose uptake in standard chow-fed and high-fat-fed, insulin-resistant rats whereas the stimulation did not contribute to reduction of blood glucose level.
The present study revealed that the microstimulation enhanced not only glucose uptake via skeletal muscle PGC-1α but also lipolysis in the adipose tissue, and that the lipolysis resulted in elevation of gluconeogenesis and compensatory glucose production in the liver. However, the mechanisms of glycemic control in the high-fat-fed rats remained unclear in the present study.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

耐糖能障害や脂質異常症等の諸症状に対する有効な治療法のニーズは高く、例えば、良好な血糖・血中脂質を維持することは、糖尿病の進展や合併症予防の主軸とされている。その一方で、高齢化社会を背景に、長時間の運動は困難を伴う可能性も高く、薬物療法であっても、注射剤使用時の苦痛や低血糖等の副作用は依然として存在する。
本研究は、糖及び脂質代謝を人工的に制御する医療機器の開発へと繋げるために、末梢交感神経系の人工的な賦活を介したエネルギー代謝制御を目指すとともに、その作用メカニズムの解明にも寄与するものである。

Report

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

    (11 results)

All 2023 2022 2021 2020

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 3 results)

  • [Journal Article] インスリン抵抗性亢進下におけるラット末梢交感神経電気刺激の糖取り込み亢進効果2022

    • Author(s)
      佐藤大介, 楠正隆, 馮忠剛, 中村孝夫
    • Journal Title

      人工臓器

      Volume: 51 Pages: 30-30

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Journal Article] Effects of dapagliflozin on peripheral sympathetic nerve activity in standard chow- and high-fat-fed rats after a glucose load2022

    • Author(s)
      Daisuke Sato, Takao Nakamura, Jota Amarume, Mizuna Yano, Atsuyoshi Nishina, Zhonggang Feng, Masataka Kusunoki
    • Journal Title

      Journal of Pharmacological Sciences

      Volume: 148 Issue: 1 Pages: 86-92

    • DOI

      10.1016/j.jphs.2021.09.009

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] ラット末梢交感神経電気刺激の脂肪組織中脂肪酸組成に及ぼす影響2023

    • Author(s)
      佐藤大介, 今泉希, 楠正隆
    • Organizer
      第26回アディポサイエンス・シンポジウム
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] ラット末梢交感神経電気刺激は肝臓での解糖と糖放出を同時に亢進する2023

    • Author(s)
      佐藤大介, 今泉希, 坂野僚一, 楠正隆, 中村孝夫
    • Organizer
      日本生理学会第100回記念大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] ラット末梢交感神経系を介した糖取り込み亢進経路における骨格筋Pgc-1αの関与の可能性2022

    • Author(s)
      佐藤大介, 中野那都, 今泉希, 坂野僚一, 楠正隆, 中村孝夫
    • Organizer
      第65回日本糖尿病学会年次学術集会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 交感神経の直接活動計測と電気刺激からせまる糖代謝調節系の理解2022

    • Author(s)
      佐藤大介
    • Organizer
      DiaMond Seminar ~目指すべき血糖目標値を再考する~ in 名古屋
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] ラット末梢交感神経系を介した糖取り込みにおける骨格筋Pgc-1αの関与2022

    • Author(s)
      佐藤大介, 今泉希, 楠正隆, 宮本理人
    • Organizer
      第96回日本薬理学会年会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Understanding of energy metabolism and its artificial control2021

    • Author(s)
      Daisuke Sato
    • Organizer
      International Symposium of Health Care Technology, Drug Discovery and Chemical Biology 2021
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] インスリン抵抗性亢進下におけるラット末梢交感神経電気刺激の糖取り込み亢進効果2021

    • Author(s)
      佐藤大介, 楠正隆, 馮忠剛, 中村孝夫
    • Organizer
      第59回日本人工臓器学会大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 標準食及び高脂肪食ラットにおける末梢交感神経電気刺激の糖取り込みに及ぼす効果2021

    • Author(s)
      佐藤 大介, 餘目 譲太, 伊藤 禎浩, 坂野 僚一, 楠 正隆
    • Organizer
      第98回日本生理学会大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 高脂肪食ラット末梢交感神経電気刺激の糖取り込み亢進効果2020

    • Author(s)
      餘目 譲太, 梅原 悠太, 佐藤 大介, 馮 忠剛, 楠 正隆
    • Organizer
      第54回日本生体医工学会東北支部大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report

URL: 

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

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi