| Project/Area Number |
20K19677
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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 59040:Nutrition science and health science-related
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| Research Institution | Kochi University |
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Principal Investigator |
天野 絵梨 高知大学, 教育研究部医療学系臨床医学部門, 助教 (20866975)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2022: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
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| Keywords | マンノース / 糖尿病 / 肥満 / インスリン感受性 |
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| Outline of Research at the Start |
近年の代謝疾患における代謝マーカーの網羅的解析では、グルコースのエピマーであるマンノースは糖尿病発症予測因子や高度肥満患者におけるインスリン抵抗性マーカーとして注目されている。申請者は、糖尿病患者では空腹時血中マンノースが、肥満と独立してインスリン感受性と負に相関することを明らかにし、糖尿病におけるマンノース代謝障害が示唆された。本研究では、肝臓におけるマンノース利用障害の詳細を肥満モデルと糖尿病モデルを比較しつつ動物実験で明らかにする。肥満・糖尿病モデルでのマンノース取り込み、関連酵素のmRNAレベル・蛋白レベル・活性の評価を対照と比較して行ない肝臓でのマンノース利用障害を総合的に評価する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
近年、網羅的解析にてマンノースは糖尿病発症予測因子として注目されており、高度肥満非糖尿病患者では、肝臓でのマンノース利用障害が示唆されている。申請者は糖尿病患者では空腹時血中マンノースが肥満と独立してインスリン感受性と負に相関することを明らかにした。これらは糖尿病におけるマンノース代謝障害を示唆するが、詳細は明らかでない。
2020、2021年度はWistar ratをコントロールとして、糖尿病モデルとしてGK ratを用い12時間絶食とし、マンノース代謝に関わる酵素である hexokinase 1(HK1)、hexokinase 2(HK2)、glucokinase (GK)、phosphomannomutase 1、GDP-mannose pyrophosphorylase Aを肝組織検体でのRT-PCR、肝組織ホモジネートでのWestern blotを施行し発現を評価した。糖尿病群において、RT-PCRでのHK1発現増加、Western blotでのGK発現増加が見られた。
2022年度は肥満モデルとしてWistar ratを高脂肪食[high fat diet (HFD)]で飼育した群を用いて酵素活性を測定したが、十分な体重増加が得られず、2023年度はグルコース含有水（25%Glucose）を加えた肥満モデルを作成した。
Wistar ratを高脂肪食+グルコース飲水群（HFD＋25%GLU）とコントロール群に分け、12時間絶食とし空腹時HK、GKの活性測定、肝組織検体でRT-PCRを施行した。HFD＋25%GLU群（体重 336.2±10.9g、血糖 190.8±12.7mg/dL）はコントロール群（体重 312.6±11.8g、血糖 165.4±12.5mg/dL）に比べて体重増加が得られたが、酵素活性、RT-PCRによる遺伝子発現については現在検討中である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
臨床・教育業務の増加により時間が制限されたためでなく、実験補助をいただく技術補佐員も退職、人手が減少したため。
肥満モデルの作成にあたり、高脂肪食以外の負荷について実験系の確立に時間を要したため。
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| Strategy for Future Research Activity |
肥満モデルについては高脂肪グルコース負荷による体重増加が得られたが、空腹時のマンノース濃度やマンノース代謝関連酵素の評価については再現性の有無も含めて検討中である。また、糖尿病モデルであるGKラットに高脂肪グルコース負荷を行うことでの肝臓でのマンノース利用障害についての評価も検討している。
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