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2016 Fiscal Year Research-status Report

膵β細胞再生治療開発に向けた膵内迷走神経節の解剖学的・生化学的解明

Research Project

Project/Area Number 16K15486
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

片桐 秀樹  東北大学, 医学系研究科, 教授 (00344664)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2018-03-31
Keywords膵ランゲルハンス島 / 迷走神経 / 膵β細胞 / インスリン
Outline of Annual Research Achievements

我々は膵ランゲルハンス島への迷走神経シグナルを含む臓器間神経ネットワークがインスリン分泌や膵β細胞量の調節に重要な役割を果たしていることを発見した。膵への迷走神経は膵内の迷走神経節へ投射し、迷走神経節から2次ニューロンにシグナルと乗り換えて、そのシグナルが標的部位に届けられる。そこで、膵内迷走神経節の解剖学的・生化学的解析、特に膵ランゲルハンス島との関連について検討することを提案した。
本年度は、まず解剖学的解析として、CUBIC法による透明化技術を駆使して、膵迷走神経節の三次元的な位置情報の解析を行った。その結果、膵内迷走神経節の多くは膵島に近接して存在していることが明らかとなった。さらに、膵内迷走神経節が近接する膵ランゲルハンス島は、そうでないものに比べ有意に大きかった。
これらのことは、膵ランゲルハンス島への迷走神経シグナルが発生・成長・定常状態においても、膵ランゲルハンス島の大きさや機能の維持に重要な役割を果たしていることを示唆するものである。
本研究成果は、これまでの2次元での切片の解析では解析が難しかった膵ランゲルハンス島と膵内迷走神経節との3次元的な位置関係やその定量的な解析について、最近開発されたCUBIC法による透明化技術を用いることで明らかにできたものである。来年度は膵内迷走神経節における発現分子の解析などをもとに、生化学的側面から膵β細胞の量や機能の維持機構に迫ることを計画している。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

本年度は、最近開発されたCUBIC法による透明化技術を用い、これまでの2次元での切片の解析では解析が難しかった膵ランゲルハンス島と膵内迷走神経節との3次元的な位置関係やその定量的な解析を進めたものであり、当初の計画に準拠したものである。
得られた結果として、予想以上に高頻度に、迷走神経節が膵ランゲルハンス島と近接することが明らかとなり、迷走神経シグナルの膵ランゲルハンス島の機能・大きさの維持における重要な役割が示唆された。この成果は、当初の計画以上のものであり、このような萌芽研究を基にしてさらなる研究を進めることで、生物学的にも、膵β細胞の再生治療の開発に向けても、大きく発展する可能性を示すことができたものと考えている。

Strategy for Future Research Activity

当初の計画通り、次年度は、膵内迷走神経節をLMDを用いて回収し、その発現遺伝子などの生化学的な解析を通じ、膵内迷走神経節が膵ランゲルハンス島、特に、膵β細胞の機能・量の調節器における分子基盤の解明につなげる。さらに、病態における変化についても検討を進めることを計画している。

  • Research Products

    (28 results)

All 2017 2016

All Journal Article (9 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results) Presentation (19 results)

  • [Journal Article] MicroRNAs 106b and 222 Improve Hyperglycemia in a Mouse Model of Insulin-Deficie nt Diabetes via Pancreatic β-Cell Proliferation.2017

    • Author(s)
      Tsukita S, Yamada T, Takahashi K, Munakata Y, Hosaka S, Takahashi H, Gao J, Shir ai Y, Kodama S, Asai Y, Sugisawa T, Chiba Y, Kaneko K, Uno K, Sawada S, Imai J, Katagiri H.
    • Journal Title

      EBioMedicine

      Volume: 15 Pages: 163-172

    • DOI

      10.1016/j.ebiom.2016

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Activation of Hypoxia Inducible Factor 1α Subunit Pathway in Steatotic Liver Contributes to Formation of Cholestrol Gallstones.2017

    • Author(s)
      Asai Y, Yamada T, Tsukita S, Takahashi K, Maekawa M, Honma M, Ikeda M, Murakami K, Munakata Y, Shirai Y, Kodama S, Sugisawa T, Chiba Y, Kondo Y, Kaneko K, Uno K, Sawada S, Imai J, Nakamura Y, Yamaguchi H, Tanaka K, Sasano H, Mano N, Ueno Y, Shimosegawa T, Katagiri H.
    • Journal Title

      Gastroenterology

      Volume: 印刷中 Pages: 印刷中

    • DOI

      10.1053/j.gastro.2017.01.001

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] ES Stress Protein CHOP Mediates Insulin Resistanse by Modulating Adipose Tissue Macrophage Polarity.2017

    • Author(s)
      Suzuki T, Gao J, Ishigaki Y, Kondo K, Sawada S, Izumi T, Uno K, Kaneko K, Tsukita S, Takahashi K, Asao A, Ishii N, Imai J, Yamada T, Oyadomarai S, Katagiri H.
    • Journal Title

      Cell Rep

      Volume: 18 Pages: 2045-2057

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2017.01.076

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 臓器連関のフロンティア2016

    • Author(s)
      宇野健司、片桐秀樹
    • Journal Title

      Diabetes Frontier

      Volume: 27 Pages: 331-336

  • [Journal Article] 老化制御と代謝性疾患2016

    • Author(s)
      高橋圭、片桐秀樹
    • Journal Title

      日本臨床

      Volume: 74 Pages: 1513-1517

  • [Journal Article] 代謝調節系の新たな視点―臓器連関による糖代謝調節系の理解2016

    • Author(s)
      片桐秀樹
    • Journal Title

      日本内科学会雑誌

      Volume: 105 Pages: 1727-1731

  • [Journal Article] 臓器関連と慢性炎症2016

    • Author(s)
      高橋圭、片桐秀樹
    • Journal Title

      最新醫學

      Volume: 71 Pages: 2263-2268

  • [Journal Article] 臓器間神経ネットワークを介した栄養素の代謝調節機構2016

    • Author(s)
      宇野健司、片桐秀樹
    • Journal Title

      医学のあゆみ

      Volume: 259 Pages: 1077-1081

  • [Journal Article] SGLT2阻害薬の臨床効果”光の部分” 脂肪肝改善効果―生体エネルギー欠乏と肝臓代謝調節―2016

    • Author(s)
      川名洋平、今井淳太、片桐秀樹
    • Journal Title

      Diabetes Frontier

      Volume: 27 Pages: 708-712

  • [Presentation] 臓器間ネットワークによる個体レベルでの糖・エネルギー・脂質代謝制御機構2017

    • Author(s)
      片桐秀樹
    • Organizer
      第122回日本解剖学会総会・全国学術集会
    • Place of Presentation
      長崎大学坂本キャンパス(長崎県長崎市)
    • Year and Date
      2017-03-28 – 2017-03-30
  • [Presentation] 肥満症の病態形成における肝臓からの臓器連関の役割2016

    • Author(s)
      山田哲也、片桐秀樹
    • Organizer
      第39回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • Year and Date
      2016-11-30 – 2016-12-02
  • [Presentation] 肝臓からの臓器間神経ネットワークによるエネルギー代謝調節機構の解明2016

    • Author(s)
      山田哲也、片桐秀樹
    • Organizer
      第37回日本肥満学会
    • Place of Presentation
      東京ファッションタウン(東京都江東区)
    • Year and Date
      2016-10-07 – 2016-10-08
  • [Presentation] 臓器間神経ネットワークが担う新たな栄養素間ネットワーク機構2016

    • Author(s)
      宇野健司、片桐秀樹
    • Organizer
      第37回日本肥満学会
    • Place of Presentation
      東京ファッションタウン(東京都江東区)
    • Year and Date
      2016-10-07 – 2016-10-08
  • [Presentation] NAFLDにおけるHypoxia-inducible factor 1αの活性化はコレステロール胆石形成を促進する2016

    • Author(s)
      浅井洋一郎、山田哲也、突田壮平、高橋圭、前川正充、本間緑、近藤泰輝、澤田正二郎、中村保宏、笹野公伸、眞野成康、上野義之、下瀬川徹、片桐秀樹
    • Organizer
      第37回日本肥満学会
    • Place of Presentation
      東京ファッションタウン(東京都江東区)
    • Year and Date
      2016-10-07 – 2016-10-08
  • [Presentation] 臓器間神経ネットワークが有するメタボリックシンドローム発症機序2016

    • Author(s)
      宇野健司、片桐秀樹
    • Organizer
      第39回日本高血圧学会総会
    • Place of Presentation
      仙台国際センター(宮城県仙台市)
    • Year and Date
      2016-09-30 – 2016-10-02
  • [Presentation] 臓器間神経ネットワークによる個体レベルでの代謝制御機構とメタボリックシンドローム2016

    • Author(s)
      片桐秀樹
    • Organizer
      第89回日本生化学会大会
    • Place of Presentation
      仙台国際センター(宮城県仙台市)
    • Year and Date
      2016-09-25 – 2016-09-27
  • [Presentation] 臓器間神経ネットワークによる個体レベルでの糖・エネルギー・脂質代謝制御機構2016

    • Author(s)
      片桐秀樹
    • Organizer
      第38回日本生物学的精神医学会・第59回日本神経化学会大会
    • Place of Presentation
      福岡国際会議場(福岡県福岡市)
    • Year and Date
      2016-09-08 – 2016-09-10
  • [Presentation] Role of the inter-organ neural network from the liver in systemic energy metabolism. (Joint Symposium by the Presidents of Japan Neuroscience Society and Japanese Society for Neurochemistry: Dynamic neural processes for whole body multiorgan network as a complexity system)2016

    • Author(s)
      Yamada T, Katagiri H
    • Organizer
      The 39th Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • Year and Date
      2016-07-20 – 2016-07-22
  • [Presentation] Emotional behavior and the common hepatic branch of the vagus nerve2016

    • Author(s)
      Masayuki Sekiguchi, Daisuke Yamada, Peter Koppensteiner, Saori Odagiri, Tetsuya Yamada, Hideki Katagiri, Keiji Wada
    • Organizer
      第39回日本神経科学大会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • Year and Date
      2016-07-20 – 2016-07-22
  • [Presentation] 自律神経を介して脳が統御する糖・エネルギー代謝調節機構の解明2016

    • Author(s)
      山田哲也、片桐秀樹
    • Organizer
      第37回日本循環制御医学会総会
    • Place of Presentation
      ステーションコンファレンス東京(東京都千代田区)
    • Year and Date
      2016-07-08 – 2016-07-09
  • [Presentation] 老化と臓器間ネットワーク2016

    • Author(s)
      片桐秀樹
    • Organizer
      第58回日本老年医学会学術集会
    • Place of Presentation
      石川県立音楽堂(石川県金沢市)
    • Year and Date
      2016-06-08 – 2016-06-10
  • [Presentation] 嗅覚受容体は膵β細胞に発現しグルコース応答性インスリン分泌を促進する2016

    • Author(s)
      宗像佑一郎、山田哲也、今井淳太、突田壮平、高橋圭、白井勇太、児玉慎二郎、浅井洋一郎、椙澤貴志、千葉弓子、高橋広延、穂坂真一郎、井泉知仁、高俊弘、宇野健司、澤田正二郎、畠山裕康、神崎展、宮崎純一、片桐秀樹
    • Organizer
      第59回日本糖尿病学会年次学術集会
    • Place of Presentation
      国立京都国際会館(京都府京都市)
    • Year and Date
      2016-05-19 – 2016-05-21
  • [Presentation] 肥満マウスの代償性膵β細胞増殖における迷走神経―転写因子FoxM1経路の役割2016

    • Author(s)
      井泉知仁、今井淳太、山本淳平、高橋啓範、川名洋平、菅原裕人、遠藤彰、澤田正二郎、山田哲也、片桐秀樹
    • Organizer
      第59回日本糖尿病学会年次学術集会
    • Place of Presentation
      国立京都国際会館(京都府京都市)
    • Year and Date
      2016-05-19 – 2016-05-21
  • [Presentation] AcetylcholineとPACAPはForkhead box protein M1(FoxM1)活性化を介して膵β細胞増殖を誘導する2016

    • Author(s)
      山本淳平、今井淳太、井泉知仁、高橋啓範、川名洋平、菅原裕人、遠藤彰、澤田正二郎、山田哲也、片桐秀樹
    • Organizer
      第59回日本糖尿病学会年次学術集会
    • Place of Presentation
      国立京都国際会館(京都府京都市)
    • Year and Date
      2016-05-19 – 2016-05-21
  • [Presentation] 膵内副交感神経節と膵島の組織学的関係2016

    • Author(s)
      高橋啓範、今井淳太、井泉知仁、山本淳平、川名洋平、遠藤彰、菅原裕人、洲崎悦生、畠山裕康、澤田正二郎、山田哲也、上田泰己、神崎展、片桐秀樹
    • Organizer
      第59回日本糖尿病学会年次学術集会
    • Place of Presentation
      国立京都国際会館(京都府京都市)
    • Year and Date
      2016-05-19 – 2016-05-21
  • [Presentation] Regulation of pancreatic beta-cells by vagal nerve signals2016

    • Author(s)
      今井淳太、片桐秀樹
    • Organizer
      第59回日本糖尿病学会年次学術集会
    • Place of Presentation
      国立京都国際会館(京都府京都市)
    • Year and Date
      2016-05-19 – 2016-05-21
  • [Presentation] Role of the inter-organ network from the liver in systemic energy metabolism2016

    • Author(s)
      山田哲也、片桐秀樹
    • Organizer
      第59回日本糖尿病学会年次学術集会
    • Place of Presentation
      国立京都国際会館(京都府京都市)
    • Year and Date
      2016-05-19 – 2016-05-21
  • [Presentation] 代謝調節系の新たな視点~臓器連関による糖代謝調節系の理解~2016

    • Author(s)
      片桐秀樹
    • Organizer
      第113回日本内科学会総会・講演会
    • Place of Presentation
      東京国際フォーラム(東京都千代田区)
    • Year and Date
      2016-04-15 – 2016-04-17

URL: 

Published: 2018-01-16  

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