Pathophysiological role of pancreatic beta-cell hypoxia

2018 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 16K09758
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Metabolomics
• Research Institution: Kumamoto University
• Principal Investigator: SATO YOSHIFUMI 熊本大学, 大学院生命科学研究部(医), 助教 (90622598)
• Research Collaborator: Inoue Masahiro 京都大学, 大学院医学研究科クリニカルバイオリソース研究開発講座 ; Tasaki Masayoshi 熊本大学, 大学院生命科学研究部(保健学系)構造機能解析学分野
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 糖尿病 / β細胞

Outline of Final Research Achievements

This study demonstrated the pathophysiological role of beta cell hypoxia as follows. 1) Hypoxic stress caused beta-cell dysfunction via a HIF-independent (AMPK/HNF4a) pathway(Sato Y. JBC 2017). 2) Bhlhe40 and Phd3 were identified as novel regulators of beta cell hypoxia response. 3) These 2 protein can regulate insulin secretion and beta cell death in diabetes. 4) An imaging model mouse for visualizing islet vessels became available. 5) GLP-1 can escape beta cells from hypoxia by modulating intra-cellular cAMP levels.

Free Research Field

代謝学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

糖尿病におけるβ細胞低酸素の病態および成因は明らかではない。本研究は、①低酸素によるβ細胞障害分子メカニズムの解明、②糖尿病時に膵島が低酸素化される機序の解明、および③β細胞低酸素化に対するGLP-1の防御機構の解明についての検討を行うものである。本研究の成果により、糖尿病におけるβ細胞低酸素の病態的意義が明らかになればβ細胞低酸素を標的とした新たな糖尿病治療法開発への応用が期待される。