2015 Fiscal Year Research-status Report
糖尿病メダカを用いたアジア人型糖尿病発症機構の解明
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15K18389
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| Research Institution | National Institute for Basic Biology |
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Principal Investigator |
苣田 慎一 基礎生物学研究所, バイオリソース研究室, 特別協力研究員 (90639791)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 糖尿病 / 疾患モデル / メダカ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
申請者は、食欲中枢で作用するレプチン受容体の欠損（LepR KO）メダカの表現型にアジア人型２型糖尿病様症状、及び異常行動を見出した。前者は脂肪蓄積とインスリン抵抗性を伴わない慢性的高血糖である。後者はヒト不安症状に相当する行動である。両者は代謝量が減少する時期の連続した過食により遅発的に発症することも特徴的であった。マウスやラットと異なり脂肪を蓄積しにくいメダカを利用した本研究では、肥満を伴わない糖尿病の原因解明と、２型糖尿病と不安障害（合併症）を示す新たなモデル生物の確立を目指す。そのためには、LepRKOメダカの成長過程における1)血糖値、2)血中インスリン濃度、3)血糖調節組織における遺伝子発現、及び4)行動の追跡定量が必須である。また、3)によるマーカー遺伝子の同定には、それに関して新たな変異体の解析が必要となる。申請前時点で様々な制限給餌下において、1)の追跡と4)の定量化は達成された。平成27年度にはメダカインスリンを抗原とする抗インスリン抗体の作製、及びその抗体を用いたメダカの血中インスリン測定法の確立、そしてその測定法を用いて、LepRKOメダカの血中インスリン濃度を測定した。その結果、LepRKOメダカは飽食給餌下ではインスリン分泌不全、及び軽微なインスリン抵抗性を示すが、飽食給餌量の半分量の給餌では、それらを示さないことが分かった。また、同飼育条件下におけるLepRKOメダカから血糖調節組織である膵臓内分泌組織を摘出し、RNA-seqを行った。現在、そのデータの解析及び、in situ hybridyzationに向けた準備を進めている。
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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
申請前時点で、LepRKOメダカがインスリン分泌不全である根拠をインスリン分泌促進剤による間接的な結果をもとに推測していたが、血中インスリン濃度測定系を確立し、それを直接的に証明できた。また、原因遺伝子解明に向けたRNA-seqでは、候補遺伝子を絞り込めていないが、平成28年度中に絞り込める予定を組めている。従って、研究計画はおおむね順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
RNA-seq解析により、原因遺伝子解明に向けて候補遺伝子の絞り込みを進めている。各候補遺伝子に関してインスリン分泌組織を対象として定量PCRとin situ hybridyzationを行う。また、行動解析に関して異常行動を認めているが、その後の詳細な解析を行っていない。異常行動（不安行動）に関する薬剤投与により、LepRKOメダカの異常行動の意味づけを行う。
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| Causes of Carryover |
一度目のRNA-seq解析結果を専門家と多くの経験者に見せ、話し合いを行った結果、RNA-seqの再解析を保留し、組織学的解析を含む候補遺伝子に関するin situ hybridizationを行うことが先である、という結論に至ったため。RNA-seq解析に100万円を予定していた。また、行動解析のための投与薬に10万円を予定していたが、平成28年度より所属変更になり、必要なサンプル（メダカ）の維持が一時保留となった。これは平成28年度に新所属先で解析できる見込みがあるため繰り越した。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
RNA-seq再解析費の一部をin situ hybridyzation等にかかる費用に利用する。また、行動解析に用いる投与薬を購入し、行動解析を行う。
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