The study on the physiological role of the increase in hepatic insulin receptor substrate-2 under protein deprivation
| Project/Area Number |
22K05488
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
|
| Allocation Type | Multi-year Fund |
|---|
| Section | 一般 |
|---|
| Review Section |
Basic Section 38050:Food sciences-related
|
|---|
| Research Institution | Utsunomiya University |
|---|
Principal Investigator |
豊島 由香 宇都宮大学, 農学部, 准教授 (70516070)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
|
| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
|
| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
|
|---|
| Keywords | インスリン / インスリン受容体基質 / 肝臓 / 中性脂肪 / 脂質代謝 / タンパク質 / IRS-2 |
|---|
| Outline of Research at the Start |
タンパク質の摂取不足は、脂肪肝発症の原因の一つと考えられている。我々は、一日のタンパク質必要量に満たない低タンパク質食をラットに摂取させた際に体内のインスリン感受性が亢進すること、特に肝臓では脂質合成が促進されて中性脂肪量が増加して、インスリン受容体基質（IRS）-2の量の増加が起こることを明らかにした。そこで本研究は、タンパク質摂取不足によって増加する肝IRS-2が肝中性脂肪量を増加させる機構の解明を目指す。得られる知見は、食生活の変化によって近年増加している低栄養性脂肪肝に対する予防法や治療法の開発にも寄与すると期待される。
|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、タンパク質の摂取不足によって増加する肝IRS-2が肝脂質蓄積に果たす役割の解明を目指す。本年度は、以下の2点について検討を行った。
１） 低タンパク質食摂取による肝IRS-2量の増加がインスリン感受性の亢進に与える影響について検討した。肝IRS-2量は、ラットに低タンパク質食を1日摂取させただけで増加することが分かっている。そこで、5～6週齢で雄性の野生型（WT）とIRS-2欠損（KO）ラットについて、標準食（15％タンパク質食：15P）を給餌する群と低タンパク質食（5％タンパク質食：5P）を給餌する群の2群に分けて11日間飼育した後、インスリン負荷試験を行った。その結果、WTラットでは、15P摂取と比べて5P摂取で、インスリンに応答した血糖値の降下が大きかった。他方、KOラットでは、インスリンによる血糖値の降下は15Pと5P摂取で同程度であった。したがって、タンパク質摂取不足によって起こるインスリン感受性の亢進にIRS-2は必要であると示唆された。
２） 低タンパク質食摂取による肝IRS-2量の増加が肝臓の脂質代謝に与える影響を解析するために、１）と同様に14日間飼育したWTとKOラットの肝臓を用いて、中性脂肪量とイムノブロット法により脂質代謝調節因子の量を測定した。その結果、5P摂取により、肝中性脂肪量はWTとKOラットで増加したが、その増加の程度はWTと比べてKOで抑えられていた。また、脂肪酸合成に係わる酵素の量がWTと比べてKOラットで減少することが分かった。したがって、IRS-2は低タンパク質食摂取による肝脂質蓄積に必要であることが明らかとなった。また、低タンパク質食摂取による肝脂質蓄積には、IRS-2を介した脂肪酸合成の調節が関与することが考えられた。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初計画通りに実験は進められた。しかし、実験動物飼育スペースの問題から、一度に繁殖できるKOラットの頭数が限られてしまい、今後研究の遂行に支障が出る可能性を危惧している。
|
| Strategy for Future Research Activity |
まず、現在進めているIRS-2を肝細胞で人為的に増加させる実験系を確立するために必要な、rat IRS-2発現アデノウイルスの作製を行う。そして、このアデノウイルスを、WTラットの肝臓から調整した初代培養肝細胞に感染させて、IRS-2を強制発現させた後、肝細胞中の中性脂肪量を測定する。これによって、タンパク質の摂取不足とは関係なく、肝IRS-2過剰発現によって肝臓脂質蓄積が誘導されるか検討する。
|
Report
(1 results)
Research Products
(6 results)
-
-
[Journal Article] Essential Amino Acid Intake Is Required for Sustaining Serum Insulin‐Like Growth Factor‐I Levels but Is Not Necessarily Needed for Body Growth2022
Author(s)
Nishi H, Uchida K, Saito M, Yamanaka D, Nagata H, Tomoshige H, Miyata I, Ito K, Toyochima Y, Takahashi S-I, Hakuno F, Takenaka A
-
Journal Title
Cells
Volume: 11
Issue: 9
Pages: 1523-1523
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
-
-
[Presentation] Disruption of insulin receptor substrate-1 impairs growth and insulin sensitivity in the rats2023
Author(s)
Yuka Toyoshima, Katsuyuki Nakamura, Shiho Takeuchi, Yusuke Taguchi, Reiko Tokita, Hayato Osawa, Naomi Teramoto, Hidetoshi Sugihara, Fumiaki Yoshizawa, Keitaro Yamanouchi, Shiro Minami
Organizer
Gordon Research Conference
Related Report
Int'l Joint Research
-
-
