2000 Fiscal Year Annual Research Report
非膵島細胞における膵β細胞機能の再構築-インスリン早期第1相分泌シグナルの解析
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11671130
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| Research Institution | KUMAMOTO UNIVERSITY |
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Principal Investigator |
宮村 信博 熊本大学, 医学部・附属病院, 助手 (40274716)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
笹原 誉之 熊本大学, 医学部, 助手 (20304991)
城谷 哲也 熊本大学, 医学部, 講師 (30274715)
岸川 秀樹 熊本大学, 保健管理センター, 教授 (30161441)
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| Keywords | 非膵島細胞 / GLUT2 / グルコキナーゼ / フォスフォリパーゼC / K^+ATP channel / 電位依存性Ca^<2+>チャネル |
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| Research Abstract |
1.ブドウ糖認識機構、インスリン分泌機構の分子生物学的解析
ラット膵ラ氏島、及び膵β細胞株MIN6において、細胞内Ca^<2+>を動員するフォスフォリパーゼC(PLC)を阻害すると、ブドウ糖によるインスリン分泌が抑制された。灌流実験において、ブドウ糖濃度低下に伴うインスリン分泌低下は、ラット膵ラ氏島では速やかだが、MIN6細胞、及びヒトインスリン遺伝子・グルコーストランスポータ2(GLUT2)遺伝子・グルコキナーゼ(GK)遺伝子発現細胞(AtT20HI-GLUT2-GK)では緩やかであった。これらの細胞では血糖降下時のインスリン分泌抑制機構が発達していないものと考えられた。
2.非膵島細胞へのブドウ糖認識機構、インスリン分泌機構の再構築
膵β細胞においてATP感受性K^+チャネル(K^+ATP channel)、電位依存性Ca^<2+>チャネル(VDCC)はブドウ糖反応性インスリン分泌機構の必須分子である。AtT20HI-GLUT2-GK細胞において、K^+ATP channel、VDCCのいずれもmessenger RNA、蛋白レベルにおいて発現が認められた。また、K^+ATP channelを介して、またはVDCCを介してインスリン分泌を促進するスルフォニルウレア、または高濃度K^+は、それぞれAtT20HI-GLUT2-GK細胞からのインスリン分泌を促進し、これら分子が細胞内にて機能することが判明した。PLCの3つのアイソフォーム(PLCβ、PLCγ、PLCδ)の発現を、ラット膵ラ氏島、MIN6細胞、及びAtT20HI-GLUT2-GK細胞において検討した結果、ラ氏島、MIN6細胞ではすべてのアイソフォームが発現していたが、AtT20HI-GLUT2-GK細胞にはPLCβ、PLCδの発現が認められなかった。従って、PLCβ、PLCδの遺伝子導入が生理的インスリン分泌機構の再構築に必要である可能性が示唆された。
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