2011 Fiscal Year Annual Research Report
臓器間神経ネットワークによる糖・エネルギー代謝調節の分子機構
| Project Area | Molecular Basis and Disorders of Control of Apetite and Fat Accumulation |
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| Project/Area Number |
22126006
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
片桐 秀樹 東北大学, 大学院・医学系研究科, 教授 (00344664)
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| Keywords | 糖尿病 / 脳・神経 / 肥満 |
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| Research Abstract |
我々は、肝に活性型MKKを発現させると、膵β細胞が増殖をきたすことを明らかとしたが、本年度は、膵β細胞の増殖につながる分子機構の解明を昌指し研究を進めた。
(1)単離膵島や培養β細胞への迷走神経由来因子の直接効果の検討
培養β細胞として、MIN6細胞・INS1細胞、単離膵島はマウスから回収し、迷走神経末端から分泌されていることが報告されている種々の因子(アセチルコリンやニューロペプチドなど)による刺激を行い、BrdU取り込みによる細胞増殖の定量実験を行った。その結果、単離膵島を用いた場合に最も強く、迷走神経分泌因子刺激による細胞増殖の亢進が認められた。この結果は、マウスの体内で(in vivo)観察された臓器間神経ネットワーク機構をin vitroで再現できたことを意味する成果と考える。
(2)膵β細胞における解析
肝に活性型MEK遺伝子導入を行ったマウスの膵島を用いマイクロアレイ解析を行い、変動している遺伝子の網羅的解析を行ったところ、膵β細胞の増殖にかかわるセルサイクル関連転写因子やその下流のサイクリン関連蛋白の発現亢進を認めた。そこで、(1)で構築できたin vitroの系でも同様の解析を行い、同じ分子群が発現亢進していることを確認した。
以上から、肝活性型MEK遺伝子発現を端緒とする臓器間神経ネットワークシグナルは、迷走神経遠心路末端からの神経伝達物質が膵β細胞の増殖シグナルを介在していること、さらに、そのシグナルは、直接膵β細胞内でセルサイクルを回してβ細胞の増殖につなげているという分子機序が明らかとなった。
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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
計画書に示したとおり、本年度は、臓器間神経ネットワークによる膵β細胞増殖機構に関し、神経から膵β細胞に働きかける分子機構の解明を試み、神経から分泌される因子や膵β細胞内での細胞増殖につながる分子機構の解明につなげたため。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、アデノウィルスによる遺伝子導入や膵β細胞特異的なノソクアウトマウスの作製などを通じ、これらの候補分子が実際に糖代謝に及ぼす影響につき、詳しく検討を行う予定である。24年度入学の大学院生をも加え、さらに研究を発展させていくことを計画している。
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[Journal Article] Hepatic peroxisome proliferator-activated receptor-{gamma}-fat-specific protein 27 pathway contributes to obesity-related hypertension via afferent vasal signals2012
Author(s)
Uno K, Yamada T, Ishigaki Y, Imai J, Hasegawa Y, Gao J, Kaneko K, Matsusue K, Yamazaki T, Oka Y, Katagiri H
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Journal Title
Eur Heart J
Volume: (In Press)
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Blockade of the NF-NB Pathway in the Endothelium Prevents Insulin Resistance and Prolongs Lifespans2012
Author(s)
Hasegawa Y, Saito T, Ogihara T, Ishigaki Y, Yamada T, Imai J, Uno K, Gao J, Kaneko K, Shimosawa T, Asano T, Fujita T, Oka Y, Katagiri H
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Journal Title
Circulation
Volume: 125
Pages: 1122-1133
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] 4F2hc stabilizes GLUT1 protein and increases glucose transport activity2011
Author(s)
Ohno H, Nakatsu Y, Sakoda H, Kushiyama A, Ono H, Fujishiro M, Otani Y, Okubo H, Yoneda M, Fukushima T, Kamata H, Nishimura F, Kurihara H, Katagiri H, Oka Y, Asano T
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Journal Title
Am J Physiol Cell Physiol
Volume: 300(5)
Pages: C1047-54
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Peptidyl-proiyl cis/trans isomerase NIMA-interacting 1 associates with insulin receptor substrate-1 and enhances insulin actions and adipogenesis2011
Author(s)
Nakatsu Y, Sakoda H, Kushiyama A, Zhang J, Ono H, Fujishiro M, Kikuchi T, Fukushima T, Yoneda M, Ohno H, Horike N, Kanna M, Tsuchiya Y, Kamata H, Nishimura F, Isobe T, Ogihara T, Katagiri H, Oka Y, Takahashi S, Kurihara H, Uchida T, Asano T
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Journal Title
J Biol Chem
Volume: 286(23)
Pages: 20812-22
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Increased systemic glucose tolerance with increased muscle glucose uptake in transgenic mice overexpressing RXRγ in skeletal muscle2011
Author(s)
Sugita S, Kamei Y, Akaike F, Suganami T, Kanai S, Hattori M, Manabe Y, Fujii N, Takai-Igarashi T, Tadaishi M, Oka J, Aburatani H, Yamada T, Katagiri H, Kakehi S, Tamura Y, Kubo H, Nishida K, Miura S, Ezaki O, Ogawa Y
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Journal Title
PLoS One
Volume: 6(5)
Pages: e20467
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Involvement of Endoplasmic Stress Protein C/EBP Homologous Protein in Arteriosclerosis Acceleration With Augmented Biological Stress Responses2011
Author(s)
Gao J, Ishigaki Y, Yamada T, Kondo K, Yamaguchi S, Imai J, Uno K, Hasegawa Y, Sawada S, Ishihara H, Oyadomari S, Mori M, Oka Y, Katagiri H
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Journal Title
Circulation
Volume: 124(7)
Pages: 830-9
DOI
Peer Reviewed
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