2019 Fiscal Year Annual Research Report
Molecular mechanisms of disorder of pancreatic beta cells induced by excess selenoprotein P
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17H03821
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
斎藤 芳郎 東北大学, 薬学研究科, 教授 (70357060)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | セレン / 膵β細胞 / 小胞体ストレス / インスリン / 親電子物質 / 発現制御 / 2型糖尿病 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
セレノプロテイン P(SeP)は、必須微量元素“セレン”を含む血漿蛋白質であり、細胞にセレンを運ぶトランスポーターとして働く。セレンの過剰摂取は、糖尿病リスクを増加する。我々は、糖尿病患者で血中 SeP レベルが増加し、増加した SeP(以下、過剰 SeP)が筋肉や肝臓のインスリン抵抗性を高め、糖代謝を悪化することを報告した。さらに最近、過剰 SeP が膵β細胞を障害し、インスリン分泌を低下することを発見した。そこで本研究では、糖尿病態を反映した過剰 SeP による膵β細胞のインスリン分泌低下メカニズムを in vitro および in vivo で明らかにする。さらに、過剰 SeP による膵β細胞の障害を抑制する食品由来成分を同定する。以上の研究により、SePによる膵β細胞の機能障害メカ ニズムの全容を解明し、膵β細胞の障害を予防し、最適な状態に保つ栄養条件を確立する。
セレン過剰となった膵β細胞モデルMIN6において、小胞体ストレスが誘導され、プロインスリンの低下や成熟インスリンの蓄積が見られ、インスリンの合成および分泌の両方に作用することが示された。さらに、セレン過剰により小胞体セレノプロテインが誘導されることが分かった。一方、MIN6細胞はSePを発現しており、MIN6細胞におけるSePの発現が細胞の生存維持および細胞内セレノプロテインレベルの維持にも必要であることが分かった。他方、インスリンにより肝臓のSeP発現が制御を受けることも明らかとなった。以上、SePが膵β細胞のインスリン産生・分泌の重要な調節因子である一方で、インスリンがSeP発現を制御するという両者の密接な関連性が明らかとなった。さらに、カテキン類やスルフォラフェンなどの親電子性を持つ食品由来成分がSeP発現を調節する作用を持つことが明らかとなった。
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| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Remarks |
研究内容及び研究成果を研究室のHPで公開している。定期的にアップデートして、最新の情報を公開している。
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