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Evaluation of tissue fibrosis mechanism associated with type 2 diabetes mouse focusing on insulin receptor substrate

Research Project

Project/Area Number 20K18047
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 56020:Orthopedics-related
Research InstitutionUniversity of Occupational and Environmental Health, Japan

Principal Investigator

Yamanaka Yoshiaki  産業医科大学, 医学部, 講師 (60644862)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Keywords線維化 / 2型糖尿病 / インスリン受容体基質 / 糖尿病 / IRS
Outline of Research at the Start

組織の線維化は臓器不全に共通の病態である。特に2型糖尿病患者では心臓、肝臓、腎臓など重要臓器の線維化が促進されることが知られており重篤な症状を呈する。従って、2型糖尿病患者の線維化の機序を解明することは、臓器不全の進展予防や治療法の開発に繋がる。近年、線維化とインスリン受容体基質 (IRS)の関連が肺線維症や腎線維症など線維化が病態の主因である疾患において指摘されている。
このような背景から本研究の目的は、2型糖尿病モデルマウスを用いた膝関節拘縮モデルにおける膝関節包の線維化の機序を線維化および糖尿病発症の両方に関与しているIRSに着目して明らかにすることである。

Outline of Final Research Achievements

Fibrosis of organs is accelerated in patients with type 2 diabetes mellitus, and an association of insulin receptor substrate (IRS) with fibrosis has been demonstrated. In this study, we evaluated the mechanism of fibrosis in type 2 diabetes mellitus, focusing on fibrosis of the knee joint in mice, including the association with IRS.
The expression of fibrosis-related genes including collagen and IRS2 expression was upregulated in db/db mice, a mouse model of type 2 diabetes, compared to wild mice. Since IGF-1R expression is known to be upregulated in type 2 diabetes and IRS is an important downstream mediator of IGF-1 signaling, IRS-mediated signaling may be involved in arthrofibrosis in db/db mice.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

組織の線維化は臓器不全に共通の病態である。特に2型糖尿病患者では心臓、肝臓、腎臓など重要臓器の線維化が促進されることが知られており重篤な症状を呈する。従って、2型糖尿病患者の線維化の機序を解明することは、臓器不全の進展予防や治療法の開発に繋がる。一方、線維化とインスリン受容体基質 (IRS)の関連が肺線維症や腎線維症など線維化が主な病態である疾患において指摘されている。本研究では、2型糖尿病モデルマウスの膝関節包線維化にIRSを介したシグナルが関与している可能性があることを明らかにした。今後、IRSに着目することで2型糖尿病患者の組織線維化を抑制する治療法の開発に繋がる可能性がある。

Report

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

    (12 results)

All 2023 2022 2021 2020

All Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 2 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Effect of metformin treatment and its time of administration on joint capsular fibrosis induced by mouse knee immobilization2021

    • Author(s)
      Tokuda Kotaro、Yamanaka Yoshiaki、Mano Yosuke、Tsukamoto Manabu、Tajima Takafumi、Suzuki Hitoshi、Kawasaki Makoto、Uchida Soshi、Nakamura Eiichiro、Wang Ke-Yong、Sakai Akinori
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 11 Issue: 1 Pages: 17978-17978

    • DOI

      10.1038/s41598-021-97445-7

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Molecular and Clinical Elucidation of the Mechanism of Action of Steroids in Idiopathic Carpal Tunnel Syndrome2021

    • Author(s)
      Yamanaka Yoshiaki、Tajima Takafumi、Tsujimura Yoshitaka、Kosugi Kenji、Mano Yosuke、Zenke Yukichi、Hachisuka Akiko、Aoki Takatoshi、Sakai Akinori
    • Journal Title

      Journal of Bone and Joint Surgery

      Volume: 103 Issue: 19 Pages: 1777-1787

    • DOI

      10.2106/jbjs.20.02096

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Development of a novel knee contracture mouse model by immobilization using external fixation2021

    • Author(s)
      Tokuda Kotaro、Yamanaka Yoshiaki、Kosugi Kenji、Nishimura Haruki、Okada Yasuaki、Tsukamoto Manabu、Tajima Takafumi、Suzuki Hitoshi、Kawasaki Makoto、Uchida Soshi、Nakamura Eiichiro、Wang Ke-Yong、Sakai Akinori
    • Journal Title

      Connective Tissue Research

      Volume: 63 Issue: 2 Pages: 169-182

    • DOI

      10.1080/03008207.2021.1892088

    • Related Report
      2021 Research-status Report 2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Effect of a monocyte chemoattractant protein-1 synthesis inhibitor on fibroblasts from patients with carpal tunnel syndrome2021

    • Author(s)
      Yamanaka Yoshiaki、Gingery Anne、Oki Gosuke、Yang Tai-Hua、Zhao Chunfeng、Amadio Peter C.
    • Journal Title

      Journal of Orthopaedic Science

      Volume: 26 Issue: 2 Pages: 295-299

    • DOI

      10.1016/j.jos.2020.03.010

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 糖尿病モデルマウスに対するメトホルミン投与が膝関節包に与える影響の検討2023

    • Author(s)
      内藤東一郎、山中芳亮、徳田昂太郎、辻村良賢、田島貴文、塚本学、鈴木仁士、川崎展、中村英一郎、酒井昭典
    • Organizer
      第38回日本整形外科基礎学術集会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 糖尿病モデルマウスにおける膝関節拘縮機序の検討2023

    • Author(s)
      内藤東一郎、山中芳亮、徳田昂太郎、辻村良賢、田島貴文、塚本学、鈴木仁士、川崎展、中村英一郎、酒井昭典
    • Organizer
      第55回日本結合組織学会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Adiponectin inhibits fibrosis of fibroblasts in the palmar aponeurosis in Dupuytren's contracture2023

    • Author(s)
      山中芳亮、内藤東一郎、田島貴文、辻村良賢、目貫邦隆、大茂壽久、戸羽直樹、善家雄吉、酒井昭典
    • Organizer
      Orthopaedic Research Society 2023 annual meeting
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] トリアムシノロンの抗線維化作用に着目した特発性手根管症候群患者における手根管内滑膜線維化機序の解明2022

    • Author(s)
      山中 芳亮, 田島 貴文, 辻村 良賢, 真野 洋佑, 酒井 昭典, 善家 雄吉, 蜂須賀 明子, 青木 隆敏
    • Organizer
      第39回産業医科大学学会総会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] CCL2に着目した特発性手根管症候群の発症機序の解明2021

    • Author(s)
      山中 芳亮, 田島 貴文, 辻村 良賢, 小杉 健二, 真野 洋佑, 善家 雄吉, 酒井 昭典
    • Organizer
      第38回産業医科大学学会総会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 関節拘縮抑制効果を有するメトホルミンの適切な投与時期の検討2021

    • Author(s)
      徳田 昂太郎, 山中 芳亮, 小杉 健二, 西村 春来, 塚本 学, 田島 貴文, 鈴木 仁士, 川崎 展, 内田 宗志, 中村 英一郎, 酒井 昭典
    • Organizer
      第36回日本整形外科学会基礎学術集会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 特発性手根管症候群に対するトリアムシノロンの効果発現機序 基礎および臨床双方の観点から2021

    • Author(s)
      山中 芳亮, 田島 貴文, 辻村 良賢, 小杉 健二, 真野 洋佑, 善家 雄吉, 酒井 昭典
    • Organizer
      第64回日本手外科学会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] マウス膝関節拘縮モデルにおいてメトホルミンは関節拘縮を抑制する2020

    • Author(s)
      徳田 昂太郎, 山中 芳亮, 小杉 健二, 西村 春来, 塚本 学, 田島 貴文, 鈴木 仁士, 川崎 展, 内田 宗志, 中村 英一郎, 酒井 昭典
    • Organizer
      第35日本整形外科学会基礎学術集会
    • Related Report
      2020 Research-status Report

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

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