Elucidation of pathogenesis of autoimmune diseases in animal models by comprehensive metabolomic profiling

• Project/Area Number: 24500491
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Laboratory animal science
• Research Institution: Kobe University
• Principal Investigator: YOKOI Norihide 神戸大学, 医学(系)研究科(研究院), 特命准教授 (70311610)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2015-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2014)
• Budget Amount: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000); Fiscal Year 2014: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000); Fiscal Year 2013: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000); Fiscal Year 2012: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
• Keywords: 病態発症機構 / 自己免疫疾患 / 疾患モデル / バイオマーカー / 代謝物・代謝経路 / メタボローム / 1型糖尿病 / 自己免疫性甲状腺炎

Outline of Final Research Achievements

In this study, we aimed to elucidate pathogenesis of autoimmune diseases (autoimmune type 1 diabetes and autoimmune thyroiditis) in animal models by comprehensive longitudinal metabolomic profiling. From the viewpoint of metabolome, metabolites and metabolic pathways which are involved in the pathogenesis of autoimmune diseases were identified. Novel biomarker candidates which reflect the state of diseases were also found. These results could lead to the development of novel diagnosis and evaluation methods of autoimmune diseases.

Research Products

• [Journal Article] Preferential gene expression and epigenetic memory of induced pluripotent stem cells derived from mouse pancreas (2015)
  • Author(s): Nukaya, D., Minami, K., Hoshikawa, R., Yokoi, N., Seino, S.
  • Journal Title: Genes Cells Volume: 印刷中 Issue: 5 Pages: 367-381
  • DOI: 10.1111/gtc.12227
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Identification of putative biomarkers for prediabetes by metabolome analysis of rat models of type 2 diabetes (2015)
  • Author(s): Yokoi N, Beppu M, Yoshida E, Hoshikawa R, Hidaka S, Matsubara T, Shinohara M, Irino Y, Hatano N, Seino S
  • Journal Title: Metabolomics Volume: 印刷中 Issue: 5 Pages: 1277-1286
  • DOI: 10.1007/s11306-015-0784-9
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Characterization of the prediabetic state in a novel rat model of type 2 diabetes, the ZFDM rat (2015)
  • Author(s): Gheni, G., Yokoi, N., Beppu, M., Yamaguchi, T., Hidaka, S., Kawabata, A., Hoshino, Y., Hoshino, M., Seino, S.
  • Journal Title: J. Diabetes Res. Volume: 2015 Pages: 261418-261418
  • DOI: 10.1155/2015/261418
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] バイオマーカー (2015)
  • Author(s): 横井伯英、清野進
  • Journal Title: 実験医学 Volume: 33 Pages: 1173-1177
• [Journal Article] Glutamate acts as a key signal linking glucose metabolism to incretin/cAMP action to amplify insulin secretion (2014)
  • Author(s): Gheni G, Ogura M, Iwasaki M, Yokoi N, Minami K, Nakayama Y, Harada K, Hastoy B, Wu X, Takahashi H, Kimura K, Matsubara T, Hoshikawa R, Hatano N, Sugawara K, Shibasaki T, Inagaki N, Bamba T, Mizoguchi A, Fukusaki E, Rorsman P, Seino S
  • Journal Title: Cell Rep Volume: 9 Issue: 2 Pages: 661-673
  • DOI: 10.1016/j.celrep.2014.09.030
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] A novel rat model of type 2 diabetes: the Zucker Fatty Diabetes Mellitus ZFDM rat. (2013)
  • Author(s): Yokoi N., Hoshino, M., Hidaka, S., Yoshida, E., Beppu, M., Hoshikawa, R., Sudo, K., Kawada, A., Takagi, S., Seino, S.
  • Journal Title: J Diabetes Res Volume: Article ID 103731 Pages: 1-9
  • DOI: 10.1155/2013/103731
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The Spontaneously Diabetic Torii rat: an animal model of nonobese type 2 diabetes with severe diabetic complications. (2013)
  • Author(s): Sasase, T., Ohta, T., Masuyama, T., Yokoi, N., Kakehashi, A., Shinohara, M.
  • Journal Title: J. Diabetes Res. Volume: Article ID 976209 Pages: 1-12
  • DOI: 10.1155/2013/976209
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 2型糖尿病モデルSDTラットにおけるトリプトファン代謝変動の解析 (2015)
  • Author(s): 別府正悠、横井伯英、星川律子、日高志保美、松原稔哉、篠原雅巳、清野 進
  • Organizer: 第29回日本糖尿病・肥満動物学会年次学術集会
  • Place of Presentation: 京都
  • Year and Date: 2015-02-14
• [Presentation] 新規肥満・糖尿病モデルZFDMラットを用いたインスリン分泌研究 (2015)
  • Author(s): 横井伯英、山口拓郎、グプルジャン ゲニ、清野 進
  • Organizer: 第29回日本糖尿病・肥満動物学会年次学術集会
  • Place of Presentation: 京都
  • Year and Date: 2015-02-13
  • Invited
• [Presentation] 新規肥満・糖尿病モデルZFDMラットの表現型解析 (2014)
  • Author(s): 横井伯英、グプルジャン ゲニ、別府正悠、山口拓郎、日高志保美、川畑綾子、星野貴一、星野雅行、清野 進
  • Organizer: 第124回関西実験動物研究会
  • Place of Presentation: 京都
  • Year and Date: 2014-12-05
• [Presentation] Identification of biomarkers for prediabetes: a study of rat models of type 2 diabetes (2014)
  • Author(s): Yokoi N., Beppu, M., Hoshikawa, R., Hidaka, S., Matsubara, T., Shinohara, M., Seino, S.
  • Organizer: 10th IDF-WPR Congress 2014 and 6th AASD Scientific Meeting
  • Place of Presentation: Suntec, Singapore
  • Year and Date: 2014-11-21
• [Presentation] 膵β細胞におけるグルタミン酸動態の代謝フラックス解析 (2014)
  • Author(s): グプルジャン ゲニ、横井伯英、星川律子、山口拓郎、岩崎真宏、小倉雅仁、南幸太郎、柴崎忠雄、清野 進
  • Organizer: 第57回日本糖尿病学会年次学術集会
  • Place of Presentation: 大阪
  • Year and Date: 2014-05-24
• [Presentation] 新規肥満性2型糖尿病モデルZucker fatty diabetes mellitus（ZFDM）ラットの病態解析 (2014)
  • Author(s): 横井伯英、山口拓郎、グプルジャン ゲニ、日高志保美、別府正悠、星川律子、星野雅行、清野 進
  • Organizer: 第57回日本糖尿病学会年次学術集会
  • Place of Presentation: 大阪
  • Year and Date: 2014-05-23
• [Presentation] 自然発症糖尿病モデルラットを用いた経時的メタボローム解析による2型糖尿病バイオマーカーの探索 (2014)
  • Author(s): 別府正悠、横井伯英、星川律子、日高志保美、篠原雅巳、清野 進
  • Organizer: 第57回日本糖尿病学会年次学術集会
  • Place of Presentation: 大阪
  • Year and Date: 2014-05-23
• [Presentation] 質量分析計を利用したプロテオミクス、メタボロミクスの糖尿病研究への応用 (2014)
  • Author(s): 清野 進、松原稔哉、横井伯英
  • Organizer: 第57回日本糖尿病学会年次学術集会
  • Place of Presentation: 大阪
  • Year and Date: 2014-05-23
  • Invited
• [Presentation] 自然発症モデルを用いた疾患バイオマーカーの探索－2型糖尿病モデルSDTラットを用いた検討－ (2014)
  • Author(s): 横井伯英、別府正悠、星川律子、日高志保美、篠原雅巳、清野 進
  • Organizer: 第61回日本実験動物学会総会
  • Place of Presentation: 札幌
  • Year and Date: 2014-05-16
• [Presentation] 新規肥満性2型糖尿病モデルZucker fatty diabetes mellitus（ZFDM）ラットの確立と表現型解析
  • Author(s): 横井伯英、星野雅行、日高志保美、別府正悠、星川律子、河田昭彦、清野 進
  • Organizer: 第60回日本実験動物学会総会
  • Place of Presentation: つくば
• [Presentation] Search for biomarkers that predict the development of type 2 diabetes.
  • Author(s): Yokoi N., Hoshikawa, R., Beppu, M., Hidaka, S., Hoshino, M., Shinohara, M., Seino, S.
  • Organizer: 49th EASD Annual Meeting
  • Place of Presentation: Barcelona, Spain
• [Presentation] 経時的メタボローム解析による2型糖尿病バイオマーカーの探索－非肥満性2型糖尿病モデルSDTラットを用いた検討－
  • Author(s): 横井伯英、別府正悠、星川律子、日高志保美、篠原雅巳、清野 進
  • Organizer: 第28回日本糖尿病・肥満動物学会年次学術集会
  • Place of Presentation: 宮崎
• [Presentation] Role of cellular glutamate in incretin-induced insulin secretion.
  • Author(s): Yokoi N., Gheni G, Ogura M, Iwasaki M, Minami K, Shibasaki T, Seino S.
  • Organizer: 15th IGIS symposium
  • Place of Presentation: Nice, France
• [Presentation] メタボロミクスによる2型糖尿病バイオマーカーの探索 -自然発症モデルを用いたアプローチ-
  • Author(s): 横井伯英、吉田衣里、星川律子、日高志保美、大矢美紀、清野 進
  • Organizer: 第55回日本糖尿病学会
  • Place of Presentation: 横浜
• [Presentation] 1型糖尿病および甲状腺炎の発症におけるラット主要組織適合遺伝子複合体クラスII分子の役割
  • Author(s): 横井伯英、日高志保美、大矢美紀、井嶋 誠、髙木弓枝、増井則夫、清野 進
  • Organizer: 第59回日本実験動物学会
  • Place of Presentation: 別府
• [Presentation] 新規肥満・糖尿病モデルZucker fatty diabetes mellitus（ZFDM）ラットの確立
  • Author(s): 横井伯英、星野雅行、日高志保美、別府正悠、星川律子、清野 進
  • Organizer: 第27回日本糖尿病・肥満動物学会
  • Place of Presentation: 東京
• [Book] 日本の未来を拓く医療－治療医学から先制医療へ－（分担：メタボローム） (2012)
  • Author(s): 清野進, 横井伯英
  • Total Pages: 200
  • Publisher: 診断と治療社
• [Remarks] 神戸大学大学院医学研究科分子代謝医学ホームページ
  • URL: http://www.med.kobe-u.ac.jp/phys1/
• [Remarks] 神戸大学大学院医学研究科分子代謝医学ホームページ
  • URL: http://www.med.kobe-u.ac.jp/phys1/
• [Remarks] 神戸大学大学院医学研究科細胞分子医学ホームページ
  • URL: http://www.med.kobe-u.ac.jp/phys1/