2015 Fiscal Year Research-status Report
膵β細胞における食事誘導性O-結合型糖修飾調節異常と、膵β細胞機能不全との関係
| Project/Area Number |
15K09383
|
|---|
| Research Institution | Shiga University of Medical Science |
|---|
Principal Investigator |
関根 理 滋賀医科大学, 医学部, 助教 (00402719)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
|
| Keywords | O-結合型糖修飾 / 膵臓 / インスリン分泌 / 糖尿病 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
Cre-loxedPシステムを用いて膵島に特異的に作用するタモキシフェン誘導性Pdx1-CreマウスとOGT遺伝子floxedマウスとを交配させ、出生した児にタモキシフェンを投与することで、膵島特異的OGT遺伝子ノックアウトマウスを作成した。
これまでの検討にて、膵島特異的OGT遺伝子ノックアウトマウスは、タモキシフェン誘導後4-5週より一過性に体重及び空腹時血中インスリン値の上昇を認めた。しかしながらその後空腹時血中インスリン値は減少していき、タモキシフェン誘導後10週では血中インスリン値は対象マウスと比較して有意に低下していた。それと同時に空腹時血糖値の上昇及び体重減少を認め、糖尿病と同様の表現系を呈した。また、膵臓を摘出し組織学的な検討を行い、タモキシフェン誘導後4-5週並びに10週の膵島におけるOGTやO-GlcNAc修飾蛋白の蛋白発現は低下していた。また、タモキシフェン誘導後10週において、膵組織に対する膵島面積は減少しており、膵島内インスリン蛋白の発現も低下していた。さらに、透過型電子顕微鏡ではβ細胞において、インスリン顆粒の減少及び形態の乱れが認められた。アポトーシスの評価のために行ったTUNEL染色では膵島特異的OGT遺伝子ノックアウトマウスで陽性細胞の増加を認めた。そこでアポトーシスが惹起される直前であるタモキシフェン誘導後7週での膵島単離及びqPCRを行ったところIns1,2, MafAの発現が有意に低下していた。ND3-5, Mtco1, Cycなどミトコンドリア関連の遺伝子は有意に増加しており、Ho1, Nqo1, Catalase, MnSODなどの酸化ストレス、抗酸化関連遺伝子も有意に増加していた。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
平成２７年度の研究実施計画のうち、「1)膵島特異的OGT遺伝子ノックアウトマウスにおける、膵β細胞機能やインスリン分泌能の変化の検討」については、摘出した膵臓から組織標本を作製し、タモキシフェン誘導後10週のマウスにおいて膵島面積の減少やインスリン蛋白発現の減少を確認した。また、細胞内でのアポトーシスの存在を明らかにした。
「2)膵島特異的OGT遺伝子ノックアウトモデルマウスから単離した膵島細胞において、グルコース応答性のインスリン分泌能の経時的な変化の検討」については、タモキシフェン投与後10週のマウスにおいて全膵臓に対する膵島量が減少しているために、グルコース投与に必要な単離膵島細胞の数が少なく、多くの匹数を用いて検討を行っているところである。また、タモキシフェン誘導後5週におけるグルコース応答性のインスリン分泌能の評価を、実験条件を検討しながら行っているところである。
|
| Strategy for Future Research Activity |
平成２７年度の研究実施計画の内容を継続することと、平成２８年度の研究実施計画として、「1)2型糖尿病モデル動物を用いて、糖尿病発症における膵β細胞でのO-GlcNAc修飾の調節異常の評価」、および「2)単離膵島細胞におけるO-GlcNAc修飾酵素の阻害剤などの投与による膵β細胞機能やインスリン分泌能への影響の評価」を行っていく。
|
-
[Journal Article] Duality of n-3 Polyunsaturated Fatty Acids on Mcp-1 Expression in Vascular Smooth Muscle: A Potential Role of 4-Hydroxy Hexenal.2015
Author(s)
Nagayama K, Morino K, Sekine O, Nakagawa F, Ishikado A, Iwasaki H, Okada T, Tawa M, Sato D, Imamura T, Nishio Y, Ugi S, Kashiwagi A, Okamura T, Maegawa H
-
Journal Title
Nutrients
Volume: 7(9)
Pages: 8112-8126
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
-
[Journal Article] Sonoda N, Morimoto A, Ugi S, Morino K, Sekine O, Nemoto K, Godai K, Maegawa H, Miyamatsu N. Predictors for Mild and Severe Hypoglycemia in Insulin-Treated Japanese Diabetic Patients.2015
Author(s)
Sonoda N, Morimoto A, Ugi S, Morino K, Sekine O, Nemoto K, Godai K, Maegawa H, Miyamatsu N
-
Journal Title
PLoS One
Volume: 10(6)
Pages: e0130584
DOI
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
-
-
-
-
-
