The elucidation of regulatory mechanisms of glucagon secretion through HSP72 in pancreatic alpha cells.
| Project/Area Number |
20K16526
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 52010:General internal medicine-related
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| Research Institution | Kumamoto University |
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Principal Investigator |
北野 さやか 熊本大学, 病院, 医員 (10855745)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2023: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
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)
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| Keywords | 糖尿病 / 膵α細胞 / グルカゴン / 細胞内ストレス / HSP72 / 糖新生 |
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| Outline of Research at the Start |
熱ストレス応答経路の重要な分子heat shock protein 72 (HSP72)は、慢性炎症の抑制や異常タンパク質の修復など細胞機能の正常化に働くが、糖尿病状態では慢性炎症の遷延や細胞機能障害等を惹起する可能性がある。申請者らは、温熱と微弱電流の併用(MET:Mild Electricalstimulation with hyper Thermia)によるHSP72発現の増強が膵α細胞死を抑制しインスリン分泌を改善させることで抗糖尿病作用を示すことを明らかにしてきた。しかし、膵α細胞におけるHSP72の発現がグルカゴン分泌や糖代謝に寄与しているか、に関しては不明である。
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| Outline of Annual Research Achievements |
・HSP72KO膵島におけるグルカゴン・膵α細胞機能を評価。HSP72KO、WTへ高脂肪食負荷を12週間行ったが、今回は飼育中血糖値や負荷試験においてこれまで行った実験と異なる結果が得られたため膵α細胞の機能評価は実施しなかった。
・HSP72KOの膵島を単離しストレス負荷によるグルカゴン分泌・膵α細胞機能評価。通常食で飼育した24週齢のWT、HSP72KOから膵島単離を行いTNFaで刺激、その後各Glucose濃度の培地に移し、上清のインスリン、グルカゴン濃度を測定。高Glucose刺激では、HSP72KOでTNF-α刺激によりグルカゴン濃度が有意に上昇、逆にインスリン濃度がWTに比較し優位に低下。よって、HSP72の存在下では高Glucose・TNF-α刺激においてインスリン分泌は上昇し、グルカゴン分泌は抑制、またインスリン分泌亢進に伴い、α細胞内での負の制御が強くなり、さらにグルカゴン分泌を抑制すると考えられた。
・db/dbマウスに温熱微弱電流刺激（MET）を行いグルカゴン・膵α細胞機能を評価。HSP72KOに代わり、db/dbマウスにMET処置をしHSP72を誘導することで膵α細胞機能を評価。通常食で飼育、MET群とコントロール群を比較検討。MET群では、血中グルカゴン濃度の低下や、膵島の免疫染色においてMET群で有意にグルカゴンの染色面積が低下するなどの結果が得られた。その他膵島における組織学的検討（PDX-1・MafA・Ngn3発現など）をデータ解析中である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
HSP72KOの膵島単離におけるグルカゴン分泌・膵α細胞機能評価を行った。HSP72KOの膵島形態学的調査や血中グルカゴン濃度測定等は行えなかったが、代わりにdb/dbマウスへMET処置を行いHSP72発現を誘導することで同様の解析を行うことができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
膵α細胞特異的HSP72発現マウスを作成中のため、機能解析および臓器間・分子間相互作用の解明を行う。
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Report
(2 results)
Research Products
(2 results)
