1997 Fiscal Year Annual Research Report
糖尿病でのインスリン分泌不全の成因に関する分子生理学的および分子生物学的研究
Project/Area Number |
09671048
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Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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Research Institution | Kyoto University |
Principal Investigator |
石田 均 京都大学, 医学研究科, 助教授 (80212893)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
清野 裕 京都大学, 医学研究科, 教授 (40030986)
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Keywords | 糖尿病 / 膵β細胞 / ATP感受性K^+チャネル / 電位依存性CA^<2+>チャネル / インスリン分泌 / ブドウ糖 / 細胞内Ca^<2+>濃度 / パッチクランプ法 |
Research Abstract |
糖尿病の大多数を占めるインスリン非依存型糖尿病(NIDDM)では、ブドウ糖刺激に対する選択的なインスリン分泌の低下の存在が知られている。しかしながらブドウ糖以外の分泌刺激に対してはむしろ分泌の亢進が認められる。この機序を明らかにするため、遺伝性NIDDMモデルのGKラットより得た膵ラ氏島あるいは単一β細胞を用いて以下の検討を加えた。(1)electrically permeabilized isletsを作製し、細胞内Ca^<2+>濃度の変化に対するインスリン分泌反応を対照と比較検討する。(2)パッチクランプ法によりL型VDCC活性の変化を直接的に測定する。GKラットでは細胞内Ca^<2+>の上昇にともなうインスリン分泌はむしろ亢進していた。さらに脱分極刺激に対するL型VDCC活性も、GKラットで対照に比し、明らな増大を認めた。一方、ブドウ糖濃度の上昇にともなう細胞内Ca^<2+>以降のインスリン分泌促進機構への効果は、GKラットで消失しており、またVDCC活性化の増大も認められなかった。その成因として、我々が、NIDDM状態下での膵β細胞においてすでに明らかにしている、細胞な糖代謝機構の障害が考えられる。今後この障害部位を明らかにすることが、糖尿病でのインスリン分泌不全に対する新たな治療法の確立につながるものと期待される。さらにこれらの事実が、NIDDMにみられるブドウ糖以外の分泌刺激に対するインスリン分泌亢進のみならず、一方ではインスリン分泌不全でのブドウ糖刺激に対する選択性発症機序における分子基盤を形成しているものと考えられた。
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[Publications] M.Nishimura et al.: "Necessity of endogenous GTP derived from glucose-6-phosphate for insulin secretion augmented by glucose under protein kinase A activation." Biochem.Biophys.Res.Commun.(in press).
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[Publications] N.Mizono et al.: "Altered Bcl-2 and Bax expression and intracellular Ca^<2+> signaling in apoptosis of pancreatic β-cells and the impairment of glucose-induced insulin secretion." Endocrinology. (in press).
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[Publications] S.Fujimoto et al.: "The novel insulinotropic mechanism of pimobendan : direct enhancement of the exocytotic process of insulin secretory granulas by increased Ca^<2+> sensitivity in β cells." Endocrinology. (in press).
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[Publications] E.Mukai et al.: "Metabolic inhibition impaires ATP-sensitive K^+ channel block by sulfonylurea in pancreatic β cells." Am.J.Physiol.(Endocrinol.Metab). (in press).
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[Publications] M.Horie et al.: "Insulin secretion adn its modulation by anatiarrhythmic and sulfonylurea drugs." Cardiovas Res. 34. 69-72 (1997)
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[Publications] A.Kubota et al.: "Gastric inhibitory polypeptide activates MAP kinase through the wortmannin-sensitive and-insensitive pathways." Biochem.Biophys.Res.Commun.235. 171-175 (1997)