1993 Fiscal Year Annual Research Report
グルコース輸送体の活性化をもたらす神経の作用とその調節機構
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04454172
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| Research Institution | Ehime University |
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Principal Investigator |
嶋津 孝 愛媛大学, 医学部, 教授 (30090400)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
志水 泰武 愛媛大学, 医学部, 助手 (40243802)
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| Keywords | 褐色脂肪培養細胞 / グルコース輸送 / GLUT1 / GLUT4 / ノルエピネフリン / β_3-アドレナリン作働薬 / インスリン / 交感神経 |
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| Research Abstract |
細胞内へのグルコース輸送を促進する交感神経の作用機構を解析するためのin vitro実験系として、褐色脂肪細胞の初代培養系の確立を日指した。新生仔ラットの肩甲間褐色脂肪組織(BAT)から前駆細胞を分離し、培養液中で分化させる至適条件を検討した結果、コラーゲンでコートしたシャーレを使用することによってBATに特有の脱共役蛋白質を発現させることができた。しかしながら、この様な培養細胞にノルエピネフリン(NE)やインスリンを作用させても、細胞内への2-[^3H]deoxyglucoseの輸送速度の上昇は認められず、免疫ブロッティング法によってグルコース輸送体の発現を検討したところ、GLUT1は存在するもののGLUT4が発現していないことが判った。一方、培養細胞をデキサメサゾンで処理すると、多房性脂肪滴の顕著な貯留と共に、NEやインスリンによるグルコース取り込みの促進とGLUT4が発現してくることが見出された。すなわち、褐色脂肪細胞をin vivoに近い状態に分化させるためには、コラーゲンに加えてデキサメサゾンの存在が必要であり、このような条件下の分化細胞はNEならびにインスリンによって促進するグルコース輸送系を備えていることが明らかになった。
そこで、上記の方法で分化させた褐色脂肪初代培養細胞を用いてNEのインスリンの作用と対比させながら追究した。NEによる細胞内へのグルコース輸送促進効果はNEの濃度ならびに作用時間に依存して増大し、その作用は約100分の1量のβ_3-アドレナリン作働薬(BRL 37344)によって模倣された。しかし、この時GLUT4ならびにGLUT1の含量には変化がなかった。NEならびにインスリンを作用させた培養細胞から分画した細胞膜ならびにミクロソーム膜に存在するGLUT4の分布を調べたところ、インスリンの作用と異なりNE作用時には、GLUT4のミクロソーム膜から細胞膜への移行は認められず、NEの作用機構はインスリンのそれと異なることを示唆する予備的実験結果を得た。
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[Publications] 志水 泰武: "Increased expression of glucose transporter GLUT-4 in brown adipose tissue of fasted rats after cold exposure" American Journal of Physiology. 264. E890-E895 (1993)
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[Publications] 阿部 啓之: "Effect of a β_3-adrenergic agonist,BRL35135A,on glucose uptake in rat skeletal muscle in vivo and in vitro." Journal of Endocrinology. 139. (1993)
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[Publications] 山下 広高: "Altered lipid metabolism during enteral or parenteral nutrition in rats:comparison with oral feeding" Journal of Nutritional Science and Vitaminology. 39. 151-161 (1993)
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[Publications] 嶋津 孝: "エネルギー代謝の神経性調節" 日本栄養・食糧学会誌. 46. 107-116 (1993)
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[Publications] 嶋津 孝: "糖代謝の中枢神経支配-グルコース代謝調節に関するfeed-forward theoryについて-" Diabetes Frontier. 4. 385-395 (1993)
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[Publications] 嶋津 孝: "New Funtional Aspects of the Suprachiasmatic Nucleus of the Hypothalamus" John Libbey & Company Ltd.(London), 264 (1993)
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[Publications] 嶋津 孝: "最新内科学体系14巻:間脳・下垂体疾患" 中山書店(東京), 456 (1993)
