Insulin action on vagal afferents and its regulation in feeding and metabolisms

• Project/Area Number: 26460302
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: General physiology
• Research Institution: Jichi Medical University
• Principal Investigator: Yusaku Iwasaki 自治医科大学, 医学部, 講師 (60528420)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2018-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2017)
• Budget Amount: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000); Fiscal Year 2016: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2015: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2014: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
• Keywords: 求心性迷走神経 / インスリン / GLP-1 / オキシトシン / グルカゴン / 摂食 / 糖代謝 / 摂食抑制 / グレリン / エネルギー代謝 / nodose ganglion

Outline of Final Research Achievements

Vagal afferent nerves are one of visceral sensory nerves linking from the peripheral organ to the brain, and might regulate feeding and metabolisms. Some of postprandial hormones including pancreatic insulin and glucagon, intestinal GLP-1 (glucagon-like peptide-1) and pituitary oxytocin acted on the overlapping population of vagal afferent neurons (approximately 10%). Activation of vagal afferent subclass by the endogenous GLP-1 induced suppression of feeding and improving glucose tolerance. The present study demonstrates that the subclass of vagal afferent activated by postprandial hormones including insulin regulates feeding and glucose metabolism.

Research Products

• [Journal Article] GLP-1 release and vagal afferent activation mediate the beneficial metabolic and chronotherapeutic effects of D-allulose (2018)
  • Author(s): Iwasaki Yusaku、Sendo Mio、Dezaki Katsuya、Hira Tohru、Sato Takehiro、Nakata Masanori、Goswami Chayon、Aoki Ryohei、Arai Takeshi、Kumari Parmila、Hayakawa Masaki、Masuda Chiaki、Okada Takashi、Hara Hiroshi、Drucker Daniel J.、Yamada Yuichiro、Tokuda Masaaki、Yada Toshihiko
  • Journal Title: Nature Communications Volume: 9 Issue: 1 Pages: 113-113
  • DOI: 10.1038/s41467-017-02488-y
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Short chain fatty acids suppress food intake by activating vagal afferent neurons. (2018)
  • Author(s): Goswami, C., Iwasaki, Y.* and Yada, T.
  • Journal Title: J. Nutr. Biochem. Volume: 57 Pages: 130-135
  • DOI: 10.1016/j.jnutbio.2018.03.009
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Glucagon-like peptide-1 and insulin synergistically activate vagal afferent neurons. (2017)
  • Author(s): Iwasaki, Y., Goswami, C., and Yada, T.
  • Journal Title: Neuropeptide Volume: 65 Pages: 77-82
  • DOI: 10.1016/j.npep.2017.05.003
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Ghrelin counteracts insulin-induced activation of vagal afferent neurons via growth hormone secretagogue receptor. (2015)
  • Author(s): Iwasaki, Y., Dezaki, K., Kumari, P., Kakei, M., and Yada, T.
  • Journal Title: Neuropeptide Volume: 52 Pages: 55-60
  • DOI: 10.1016/j.npep.2015.06.003
  • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Peripheral oxytocin activates vagal afferent neurons to suppress feeding in normal and leptin-resistant mice: a route for ameliorating hyperphagia and obesity. (2015)
  • Author(s): Iwasaki, Y., Y. Maejima, S. Suyama, M. Yoshida, T. Arai, K. Katsurada, P. Kumari, H. Nakabayashi, M. Kakei, and T. Yada,
  • Journal Title: Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. Volume: 308 Issue: 5 Pages: R360-R369
  • DOI: 10.1152/ajpregu.00344.2014
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Glucagon directly interacts with vagal afferent nodose ganglion neurons to induce Ca(2+) signaling via glucagon receptors. (2015)
  • Author(s): Ayush EA, Iwasaki Y, Iwamoto S, Nakabayashi H, Kakei M, Yada T.
  • Journal Title: Biochem Biophys Res Commun. Volume: 456 Issue: 3 Pages: 727-732
  • DOI: 10.1016/j.bbrc.2014.12.031
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] Rare sugar D-allulose ameliorates arrhythmic-overeating, obesity and diabetes via GLP-1 and vagal afferent (2018)
  • Author(s): 岩﨑有作、矢田俊彦
  • Organizer: 第95回日本生理学会大会（高松）、企画シンポジウム13 希少糖D-アルロースの魅力
  • Invited
• [Presentation] 希少糖D-Allulose摂取はGLP-1分泌促進と求心性迷走神経の活性化を介して摂食を抑制し、耐糖能を向上させる (2017)
  • Author(s): 岩﨑有作、Goswami Chayon、仙度光麻、出崎克也、比良徹、原博、徳田雅明、矢田俊彦
  • Organizer: 第94回日本生理学会大会
  • Place of Presentation: アクトシティ浜松（静岡県浜松市）
  • Year and Date: 2017-03-28
• [Presentation] 希少糖によるGLP-1放出、求心性迷走神経を介した摂食抑制と耐糖能向上 (2017)
  • Author(s): 岩﨑有作、比良徹、出崎克也、原博、徳田雅明、矢田俊彦
  • Organizer: 第20回日本病態栄養学会年時学術集会
  • Place of Presentation: 国立京都国際会館（京都府京都市）
  • Year and Date: 2017-01-13
  • Invited
• [Presentation] 希少糖D-Allulose摂取によるGLP-1分泌と求心性迷走神経を介した摂食、糖代謝調節 (2017)
  • Author(s): 岩﨑有作、Goswami Chayon、仙度光麻、出崎克也、比良徹、原博、徳田雅明、矢田俊彦
  • Organizer: 第90回日本内分泌学会学術総会（京都）
• [Presentation] GLP-1とインスリンは相乗的に求心性迷走神経を活性化させる (2017)
  • Author(s): 岩﨑有作、矢田俊彦
  • Organizer: 第60回日本糖尿病学会年次学術集会（名古屋）
• [Presentation] D-Alluloseによる糖代謝・摂食調節におけるGLP-1と求心性迷走神経肝臓枝の役割 (2017)
  • Author(s): 矢田俊彦、岩﨑有作、仙度光麻、Ghayon Goswami、比良徹、原博、徳田雅明、出崎克也
  • Organizer: 第60回日本糖尿病学会年次学術集会（名古屋）
• [Presentation] 希少糖AlluloseによるGLP-1・求心性迷走神経を介した摂食抑制と投与時間依存的な過食・肥満改善 (2017)
  • Author(s): 岩﨑有作、仙度光麻、出崎克也、比良徹、佐藤雄大、Chayon Goswami、原博、山田祐一郎、徳田雅明、矢田俊彦
  • Organizer: 生理学研究所研究会第2回食欲・食嗜好性の分子・神経基盤研究会（愛知県）
• [Presentation] Butyrate suppresses food intake by directly activating vagal afferent neurons (2017)
  • Author(s): Chayon Goswami, 岩﨑有作, 矢田俊彦
  • Organizer: 第38回日本肥満学会（大阪）
• [Presentation] 希少糖AlluloseのGLP-1放出と求心性迷走神経を介した過食・肥満・糖尿病改善 (2017)
  • Author(s): 矢田俊彦、岩﨑有作、仙度光麻、比良徹、佐藤雄大、Chayon Goswami、原博、山田祐一郎、徳田雅明、出崎克也
  • Organizer: 第38回日本肥満学会（大阪）
• [Presentation] GLP-1とインスリンの協働作用による求心性迷走神経活性化：食後機能、治療効果の推定機序 (2017)
  • Author(s): 岩﨑有作、Chayon Goswami、矢田俊彦
  • Organizer: 第38回日本肥満学会（大阪）
• [Presentation] 食後分泌される胃腸膵ホルモンによる求心性迷走神経を介した摂食・代謝調節 (2017)
  • Author(s): 岩﨑有作、矢田俊彦
  • Organizer: 第44回日本神経内分泌学会（神奈川）
  • Invited
• [Presentation] 食情報を脳に伝達して食欲・糖代謝を調節する求心性迷走神経：食品による迷走神経活性化が過食・肥満治療に有効か？ (2017)
  • Author(s): 岩﨑有作
  • Organizer: 第3回食科学プラットホームセミナー（北海道大学産学・地域協働推進機構）（札幌）
  • Invited
• [Presentation] Peripherally injected oxytocin activates vagal afferents to suppress food intake and ameliorates hyperphagic obesity in db/db mice. (2016)
  • Author(s): Iwasaki, Y., Maejima, Y., Suyama, S., Yoshida, M., Kakei, M. and Yada, T.
  • Organizer: Society for Neuroscience
  • Place of Presentation: San Diego, CA, USA
  • Year and Date: 2016-11-12
• [Presentation] 希少糖Allulose摂取によるGLP-1分泌は過食、摂食リズム障害、肥満を改善する (2016)
  • Author(s): 岩﨑有作、Kumari Parmila、比良徹、荒井健、出崎克也、原博、徳田雅明、矢田俊彦
  • Organizer: 第37回日本肥満学会
  • Place of Presentation: 東京ファッションタウン（東京都江東区）
  • Year and Date: 2016-10-07
• [Presentation] ゼロカロリー甘味料である希少糖D-AlluloseはGLP-1分泌と迷走神経活性化を介して糖尿病・過食・肥満を改善する (2016)
  • Author(s): 岩﨑有作、荒井健、Kumari Parmila、出崎克也、比良徹、原博、徳田雅明、矢田俊彦
  • Organizer: 第59回日本糖尿病学会年次学術集会
  • Place of Presentation: 国立京都国際会館、ロームシアター京都、みやこめっせ（京都府京都市）
  • Year and Date: 2016-05-19
• [Presentation] グルカゴンによる求心性迷走神経の活性化：中枢作用を仲介する伝達経路 (2015)
  • Author(s): 岩﨑有作、岩本禎彦、加計正文、矢田俊彦
  • Organizer: 第36回日本肥満学会
  • Place of Presentation: 名古屋
  • Year and Date: 2015-10-02
• [Presentation] グルカゴンはグルカゴン受容体を介して求心性迷走神経を活性化する (2015)
  • Author(s): 岩﨑有作、Enkh-Amar Ayush、岩本禎彦、中林肇、加計正文、矢田俊彦
  • Organizer: 第58回日本糖尿病学会年次学術集会
  • Place of Presentation: 山口
  • Year and Date: 2015-05-21
• [Presentation] オキシトシン末梢投与による求心性迷走神経活性化、摂食抑制と肥満改善 (2015)
  • Author(s): 岩﨑有作、矢田俊彦
  • Organizer: 第12回GPCR研究会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2015-05-15
• [Presentation] 末梢オキシトシン→求心性迷走神経→脳」軸の活性化による過食・肥満抑制 (2015)
  • Author(s): 岩﨑有作、前島裕子、吉田昌史、須山成朝、加計正文、矢田俊彦
  • Organizer: 第88回日本内分泌学会学術総会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2015-04-23
• [Presentation] 末梢Oxytocinは求心性迷走神経を活性化して摂食を抑制する (2015)
  • Author(s): 岩﨑有作、前島裕子、吉田昌史、荒井健、須山成朝、桂田健一、中林肇、加計正文、矢田俊彦
  • Organizer: 第92回日本生理学会大会第120回日本解剖学会総会・全国学術集会合同大会
  • Place of Presentation: 兵庫
  • Year and Date: 2015-03-21 – 2015-03-23
• [Presentation] グルカゴンは求心性迷走神経に直接作用し活性化させる：摂食調節への役割 (2015)
  • Author(s): Enkh-Amar Ayush、岩﨑有作、岩本禎彦、矢田俊彦
  • Organizer: 第92回日本生理学会大会第120回日本解剖学会総会・全国学術集会合同大会
  • Place of Presentation: 兵庫
  • Year and Date: 2015-03-21 – 2015-03-23
• [Presentation] オキシトシンの求心性迷走神経への直接作用と摂食調節連間 (2014)
  • Author(s): 岩﨑有作、前島裕子、吉田昌史、須山成朝、中林肇、加計正文、矢田俊彦
  • Organizer: 第42回自律神経生理研究会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2014-12-06
• [Presentation] オキシトシン末梢投与による求心性迷走神経を介した摂食抑制作用 (2014)
  • Author(s): 岩﨑有作、前島裕子、吉田昌史、荒井健、須山成朝、桂田健一、中林肇、加計正文、矢田俊彦
  • Organizer: 第35回日本肥満学会
  • Place of Presentation: 宮崎
  • Year and Date: 2014-10-24 – 2014-10-25
• [Presentation] オキシトシン末梢投与は求心性迷走神経を活性化し、摂食量を抑制する (2014)
  • Author(s): 岩﨑有作、前島裕子、吉田昌史、荒井健、須山成朝、桂田健一、中林肇、加計正文、矢田俊彦
  • Organizer: 平成２６年度自然科学研究機構生理学研究所研究会
  • Place of Presentation: 愛知県
  • Year and Date: 2014-09-27 – 2014-09-28
• [Presentation] インスリンによる求心性迷走神経の活性化：過食・肥満IRS2 KOマウスにおける障害および膵臓内パラクリン作用 (2014)
  • Author(s): 岩﨑有作、下村健寿、河野大輔、出崎克也、Enkh-Amar Ayush、中林肇、窪田直人、門脇孝、加計正文、中田正範、矢田俊彦
  • Organizer: 第68回日本栄養・食糧学会大会
  • Place of Presentation: 北海道
  • Year and Date: 2014-05-30 – 2014-06-01
• [Presentation] インスリンによる求心性迷走神経の活性化と過食・肥満・糖尿病を呈するIRS2欠損マウスにおけるその障害 (2014)
  • Author(s): 岩﨑有作、下村健寿、河野大輔、出崎克也、Enkh-Amar Ayush、中林肇、窪田直人、門脇孝、加計正文、中田正範、矢田俊彦
  • 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: 2014-05-22 – 2014-05-24
• [Book] Advances in Medicine and Biology, Volume 109 (2016)
  • Author(s): Iwasaki, Y., Yada, T., Uneyama, H., and Kitamura, A.
  • Total Pages: 29
  • Publisher: Nova Science Publishers