膵ベータ細胞の老化速度は環境要因で遅延させることができる

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09877073
• Research Institution: Akita University
• Principal Investigator: 小泉 昭夫 秋田大学, 医学部, 教授 (50124574)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 塚田 三香子 秋田大学, 医学部, 助手 (10221409) ; 嘉陽 毅 秋田大学, 医学部, 講師 (40272033) ; 和田 安彦 秋田大学, 医学部, 助教授 (10261653)
• Keywords: Mody4 / エネルギー制限 / 細胞増殖 / β-細胞

Research Abstract

我々は、常染色体優生遺伝で糖尿病を発症するモデルマウスを確立した。遺伝子マカ-を用いた検索により責任遺伝子は7番染色体70cMに存在することが明らかになった。病理学的検討によりこのマウスでは膵ベータ細胞の増殖低下から相対的ベータ細胞の不足をきたし糖尿病を発症することが判明した。本研究においては、(1)摂取エネルギーの抑制による膵ベータ細胞増殖能への影響、(2)エネルギー抑制の作用点と遺伝子異常との関連、の2点について検討した。
(1)摂取エネルギーの抑制による膵ベータ細胞の細胞増殖能への影響:生後10週よりエネルギー制限を行い25週齢まで経過を観察した。その結果、エネルギー制限により血糖は、対照群糖尿病マウスに比較し低下した。23週齢からベータ細胞の細胞回転を見る目的でBrdUを投与しS期ベータ細胞の頻度を計測した。その結果、正常Wildマウスでは、生理的血糖の範囲で細胞増殖が厳重なコントロールのもとに制御されているのに対し、糖尿病マウスでは血糖には反応せずS期細胞の頻度は低値を示した。これらのことから、ベータ細胞の増殖の抑制が有るものと考えられた。
(2)エネルギー抑制の作用点と遺伝子異常との関連:初期糖尿病期にあたる10週齢でマウスを屠殺し、膵ベータ細胞の微細構造を観察した。その結果、膵アルファ細胞では著変は認められなかった一方、ベータ細胞のEndoplasmic reticulumおよびミトコンドリアに著明な変化が見られた。Endoplasmic reticulumは、拡張と増殖が認められ、細胞質の大部分を占有していた。ミトコンドリアは膨化しているものや、クリステ構造が破壊されていた。細胞質のinsulin顆粒の密度はひくく、インスリン不足を示唆する所見であった。以上から、Mody4による異常はベータ細胞のERおよびエネルギー産生をも巻き込む異常で有ることが判明した。

Research Products

• [Publications] Kayo T and Koizumi A: "Mapping of murine diabitogenic gene Mody or chromosome 7 at D7Mit258 and its invotuement in …" Journal of clinical Investigation. (in press). (1998)
• [Publications] Yoshioka M, Kayo T, Ikoda T, Koizumi A: "A novel loans, Mody 4, determines…" Diabites. 46. 887-894 (1997)
• [Publications] Wada Y, Tsukada M, Koizumi A: "Diabetes and hygentension (Syndrome X) as an increasing sisk factor" Journal of Anti-aging Medicine. 1. 45-52 (1998)