摂食調節ペプチドGALPによる糖代謝調節とその生理的役割の解明
| Project/Area Number |
21K11632
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 59040:Nutrition science and health science-related
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| Research Institution | University of Human Arts and Sciences |
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Principal Investigator |
平子 哲史 人間総合科学大学, 人間科学部, 准教授 (90644261)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
竹ノ谷 文子 星薬科大学, 薬学部, 准教授 (30234412)
塩田 清二 湘南医療大学, 薬学部医療薬学科, 教授 (80102375)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2021: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
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| Keywords | GALP / 糖代謝 / へパトカイン / α-MSH / 肥満 / 交感神経 |
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| Outline of Research at the Start |
ガラニン様ペプチド(GALP)は発見以降、その生理作用についての様々な研究がなされており、脳室内投与により摂食量および体重の減少を引き起こすなど、GALPによる抗肥満効果が報告されている。骨格筋への糖取り込み増加や、呼吸商の上昇等、GALPは糖代謝に影響を及ぼすことが示唆されているが、その詳細は明らかになっておらず不明な点が多い。本研究では、解明すべき「問い」として、1. GALPが末梢での糖代謝にどのような影響を与えているのか、2. 脳内のGALPがどのような機序で標的臓器へ作用しているのかの2点を掲げ、これらを解明するために検討を行う。
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| Outline of Annual Research Achievements |
ガラニン様ペプチド(GALP)は、1999年大瀧らによってブタ視床下部より単離同定された神経ペプチドである。中枢で作用したGALPは交感神経系を介して肝臓と白色脂肪組織での脂質代謝を亢進させる事が解明されている。また、先行研究によるGALP投与後の呼吸商を経時的に測定した結果から、GALPは投与後の経過時間によってエネルギー基質を変化させることが示唆されている。本研究では、呼吸商がsaline投与群と比較しGALP投与群で増加した16時間後における、肝臓と骨格筋におけるGALPにより糖代謝調節作用を調べた。昨年度までに、GALP投与により肝臓での糖新生に関連する遺伝子発現が減少し、加えて、インスリン抵抗性を誘導することが知られているへパトカインであるSeP、LECT2およびFetuin-Aの肝臓での遺伝子発現が減少したことを報告した。今年度はそれらのタンパク質発現および、それらの発現を制御しているAPMKの活性化を測定した。その結果、タンパク質発現も遺伝子発現と同様の結果となり、GALPにより糖新生は抑制、インスリン抵抗性を惹起するへパトカインのタンパク質発現が減少することが示唆された。また、肝臓のAMPKのリン酸化がGALPによって増加した。以上の結果から、GALPは肝臓のAPMKの活性化を介して、糖新生の抑制およびへパトカインの発現を抑制することが示唆された。続いて、骨格筋の糖代謝に関連する遺伝子発現を測定した。その結果、GALP投与により糖新生に関連するG6Pase遺伝子発現が減少し、糖取り込みに関与するGLUT4およびTCAサイクルに関連するPDHA1遺伝子発現が有意に増加した。以上の結果から、GALPは骨格筋での糖取り込みを促進させ、取り込んだ糖をエネルギー源として使用していることが示唆された。
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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
GALPがインスリン抵抗性に関連するへパトカインであるSePおよびFetuin-A遺伝子発現およびタンパク質発現を減少させることを明らかにした。加えて、それらを負に制御しているAMPKが活性化していたことから、GALPはAMPKを介してそれらへパトカイン発現を制御していることが示唆された。また、骨格筋での糖利用が亢進することも明らかにした。
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| Strategy for Future Research Activity |
GALPが肝臓および骨格筋でも糖代謝に影響を与えることが示唆されたが、その詳細な作用およびメカニズムは十分解明できていない。今後は骨格筋を中心に、糖代謝関連酵素のタンパク質発現やAMPKのリン酸化等を測定することで、GALPの糖代謝への影響を解明する。
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Report
(3 results)
Research Products
(13 results)
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[Journal Article] The NERP-4-SNAT2 axis regulates pancreatic β-cell maintenance and function2023
Author(s)
Zhang Weidong、Miura Ayako、Abu Saleh Md Moin、Shimizu Koichiro、Mita Yuichiro、Tanida Ryota、Hirako Satoshi、Shioda Seiji、Gmyr Valery、Kerr-Conte Julie、Pattou Francois、Jin Chunhuan、Kanai Yoshikatsu、Sasaki Kazuki、Minamino Naoto、Sakoda Hideyuki、Nakazato Masamitsu
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Journal Title
Nature Communications
Volume: 14
Issue: 1
Pages: 1-21
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Effect of PACAP on Heat Exposure2023
Author(s)
Suzuki Keisuke、Yamaga Hiroki、Ohtaki Hirokazu、Hirako Satoshi、Miyamoto Kazuyuki、Nakamura Motoyasu、Yanagisawa Kaoru、Shimada Takuya、Hosono Tomohiko、Hashimoto Hitoshi、Honda Kazuho、Dohi Kenji
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Journal Title
International Journal of Molecular Sciences
Volume: 24
Issue: 4
Pages: 3992-3992
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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