2013 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, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (00344664)
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| Project Period (FY) |
2010-06-23 – 2015-03-31
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| Keywords | 糖尿病 |
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| Research Abstract |
血糖値や体重は、全身の臓器により最適な状況を作るよう連携するシステムが必要であり、糖尿病や肥満はその破綻によって生じる。研究代表者らは、（１）肝にPPARγ遺伝子を発現させ脂肪を過剰蓄積させることにより脂肪組織における基礎代謝・カロリー消費を増加させる臓器間神経ネットワーク機構、（２）肝でのERK経路を活性化（MEK遺伝子導入）することで膵においてβ細胞を選択的に増殖させる臓器間神経ネットワーク機構、（３）肝でグルコキナーゼ（GK）を発現させることで褐色脂肪組織における熱産生抑制機構、をそれぞれ発見した。
平成２５年度においては、
① 肝からの求心性神経刺激に関わる因子の探索として、肝でのPPARγやGKを発現させた肝臓において発現増加する因子を網羅的に解析し、次年度での因子探索研究の基盤とした。
② 膵における遠心性迷走神経末端から分泌され膵β細胞に働きかける神経伝達物質の同定するため、膵ランゲルハンス島の単離培養系を用い、個々の迷走神経由来因子の効果や、膵β細胞内での増殖やインスリン過分泌に関わる分子機構を検討し、膵β細胞増殖につながる神経由来因子の絞り込みに成功した。次年度にその生理的役割を検討する。
③ 遠心性神経由来刺激における膵β細胞内シグナル伝達を探索する過程で、増殖に関わると考えられるセルサイクル関連分子を同定した。さらに、この鍵分子について膵β細胞特異的誘導性欠損マウスの作製し、次年度での解析につなげる。
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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
交付申請時の計画に対し、肝からの求心性神経刺激に関わる因子の探索、膵における遠心性迷走神経末端から分泌され膵β細胞に働きかける神経伝達物質の同定、遠心性神経由来刺激における膵β細胞内シグナル伝達を探索とも、計画通りの検討が進んでいる。特に、膵β細胞内シグナル伝達を探索については、すでに膵β細胞特異的誘導性欠損マウスの作製まで成功しており、一部、当初の計画以上の進展を見せている。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、平成25年度の成果を基にして、肝からの求心性神経刺激についての分子機構、膵における遠心性神経からの刺激因子、膵β細胞内での増殖につながる分子機序の解明を進める。前年度の成果により、膵ランゲルハンス島の増殖にかかわることが想定された神経伝達物質をin vitro系で作用し、作成した欠損マウスの系と組み合わせ、膵β細胞増殖につながる分子機序の解明を目指す。本研究は、個体レベルでの神経を介した臓器間調節機構の分子機序を解明するものであり、代謝の分野に限らず、多臓器生物の恒常性維持という生物学全般に通ずる新たな学問体系の創造につながることが期待される。
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[Journal Article] Cognitive dysfunction associated with anti-glutamic acid decarboxylase autoimmunity: a case-control study.2013
Author(s)
Takagi M, Ishigaki Y, Uno K, Sawada S, Imai J, Kaneko K, Hasegawa Y, Yamada T, Tokita A, Iseki K, Kanno S, Nishio Y, Katagiri H and Mori E
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Journal Title
BMC Neurol
Volume: 13
Pages: 76
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Clinical Experiences in the Treatment of Pancreatic Arteriovenous Malformation by Total Pancreatectomy With Islet Autotransplantation.2013
Author(s)
Sakata N, Goto M, Motoi F, Hayashi H, Nakagawa K, Mizuma M, Yamaya H, Hasegawa Y, Yamaguchi S, Sawada S, Ottomo S, Okada T, Fukase K, Yoshida H, Ito T, Hirota M, Ishigaki Y, Sekiguchi S, Rikiyama T, Katayose Y, Fujimori K, Egawa S, Shimosegawa T, Katagiri H, Satomi S, Unno M
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Journal Title
Transplantation
Volume: 96(5)
Pages: e38-e40
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Glycogen shortage during fasting triggers liver-brain-adipose neurocircuitry to facilitate fat utilization.2013
Author(s)
Izumida Y, Yahagi N, Takeuchi Y, Nishi M, Shikama A, Takarada A, Masuda Y, Kubota M, Matsuzaka T, Nakagawa Y, Iizuka Y, Itaka K, Kataoka K, Shioda S, Niijima A, Yamada T, Katagiri H, Nagai R, Yamada N, Kadowaki T, Shimano H.
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Journal Title
Nat Commun
Volume: 4
Pages: 2316
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] 全ゲノムCNV解析による若年発症2型糖尿病患者における複数領域の高頻度ゲノム欠失2013
Author(s)
児玉慎二郎, 山田哲也, 江見充, 工藤宏仁, 石井美穂, 佐藤秀則, 澤田正二郎, 今井淳太, 石垣泰, 岡芳知, 片桐秀樹
Organizer
第56回日本糖尿病学会年次学術集会
Place of Presentation
熊本
Year and Date
20130516-20130518
Invited
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[Presentation] 1型糖尿病と2型糖尿病の頚動脈血管壁弾性特性の比較検討
Author(s)
澤田正二郎, 石垣泰, 長谷川英之, 鴇田藍, 本蔵理恵子, 金子礼, 今井淳太, 山田哲也, 宮地幸哉, 金井浩, 岡芳知, 片桐秀樹
Organizer
第45回日本動脈硬化学会
Place of Presentation
東京
Invited
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[Presentation] 肝GKによるBAT熱産生低下が個体のエネルギー代謝に及ぼす効果は飼育温度に影響される
Author(s)
突田壮平, 山田哲也, 宇野健司, 高橋圭, 金子慶三, 白井勇太, 宗像佑一郎, 児玉慎二郎, 浅井洋一郎, 椙澤貴志, 千葉弓子, 澤田正二郎, 今井淳太, 石垣泰, 片桐秀樹
Organizer
第34回日本肥満学会
Place of Presentation
東京
Invited
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