2016 Fiscal Year Annual Research Report
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15H04849
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| Research Institution | Yamaguchi University |
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Principal Investigator |
谷澤 幸生 山口大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (00217142)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
太田 康晴 山口大学, 医学部, 准教授(寄附講座等) (60448280)
田部 勝也 山口大学, 医学部附属病院, 講師 (00397994)
幡中 雅行 山口大学, 医学部附属病院, 助教 (60572534)
秋山 優 山口大学, 医学部附属病院, 助教 (90717547)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 糖尿病 / 時計遺伝子 / インスリン分泌 / ランゲルハンス氏島 / 肝糖代謝 / 糖新生 / マクロファージ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
約8. 5kbのマウスインスリンプロモーター下でE4BP4を発現するトランスジェニックマウス（MI P-E4BP4 TGマウス）作製し、解析を進めている。このTGマウスでは、ブドウ糖負荷後の著明なインスリン分泌の低下とそれに伴う耐糖能異常が認められる。このことは生体リズムの異常が糖尿病の発症進展に関与する際に、DBPを介したシグナルが極めて重要であることを示唆する。この表現型の解析とともに、単離ランゲルハンス氏島を用いたマイクロアレイ、Ch IP、Ch IP－シークエンス、RNAシークエンスを組み合わせ、DBP/E4BP4が直接制御している分子の探索を行った。インスリン（インスリン-1，２）遺伝子自体の発現は概日リズムを持って増減しているが、TGマウスではそのリズムが変調していた。加えて、グルコース濃度のセンシングに重要なグルコーストランスポーター2 (Glut2）やインスリン分泌頼粒の開口放出に重要な役割をもっRab38 の発現にも日内変化が見られ、これらの遺伝子発現は野生型マウスでは、暗期の始め、すなわち、マウスの摂食開始近辺の時間帯でピークとなる発現パターンを取っていた。一方、TGマウスでは、この日内変動が不明瞭となり、摂食開始時での遺伝子発現が低下していた。first meal 摂食時の速やかなインスリン分泌に、DBPシグナルが重要な役割を持っていることが示唆される。
ヒトアルブミンプロモーターを用いたE4BP4肝細胞特異的過剰発現TGマウスを作成した。２ラインについて解析を進めている。これまでの解析では、このマウスではインスリンによる糖新生の制御異常があることが分かっている。今後さらに解析を進めてゆく。
マクロファージ特異的E4BP4過剰発現TGマウスの作成にも着手しており、既に個体を得た。平成29年度はこのマウスについて、表現型の解析等を進める予定である。
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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
膵β細胞特異的E4BP4トランスジェニックマウスについて解析を進め、同マウスが強いインスリン分泌障害による糖尿病を発症することを示した。そのメカニズムについて解析をすすめ、膵β細胞においてDBP/E4BP4によって制御される遺伝子を同定した。また、β細胞内でのATP/ADP比の概日リズムが失われ、恒常的に上昇していることが観察された。インスリン分泌障害の分子メカニズムとして、上記のことが考えられ、その成果を論文発表した。
肝細胞特異的にE4BP4を発現するトランスジェニックマウスも作成し、既に表現型の解析を進めている。肝での糖新生の制御に異常が認められており、さらにそのメカニズムについて解析を進めている。表現型がはっきりと観察されているので、成果が挙がることが期待できる。
マクロファージ特異的にE4BP4を発現するトランスジェニックマウスも既に生まれており、これから解析を進めてゆくところである。
上記の様に、研究はほぼ計画通りに進行している。
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| Strategy for Future Research Activity |
時計遺伝子E4BP4/DBPの膵β細胞での役割についてかなり明らかにすることが出来た。今後はさらに細部を詰めてゆく予定である。
肝特異的、マクロファージ特異的E4BP4トランスジェニックマウスも作成が済んでおり、特に肝特異的E4BP4トランスジェニックマウスでははっきりした表現型が観察されているので、平成29年度は特にこのマウスについて解析し、時計遺伝子による肝糖代謝の制御を明らかにする。
マクロファージ特異的E4BP4トランスジェニックマウスについても解析を進める。
計画はこれまでほぼ計画通りに進んでいることから、今後も計画に従って研究を進めてゆく。
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[Journal Article] Clock Gene Dysregulation Induced by Chronic ER Stress Disrupts β-cell Function.2017
Author(s)
Ohta Y., Taguchi A., Matsumura T., Nakabayashi H., Akiyama M., Yamamoto K., Fujimoto R., Suetomi R., Yanai A., Shinoda K., Tanizawa Y.
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Journal Title
EBioMedicine
Volume: 18
Pages: 146,156
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
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