2019 Fiscal Year Annual Research Report
ストレプトゾトシン糖尿病の代謝異常に及ぼすmyokineと骨格筋AMPKの作用
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17H04203
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| Research Institution | National Institute for Physiological Sciences |
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Principal Investigator |
箕越 靖彦 生理学研究所, 生体機能調節研究領域, 教授 (10200099)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | ストレプトゾトシン糖尿病 / 骨格筋 / myokine |
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| Outline of Annual Research Achievements |
AMPキナーゼ(AMPK)は、エネルギー枯渇を感知して活性化するキナーゼであり、肥満・糖尿病の分野で注目されている。申請者は、骨格筋選択的にAMPK活性を抑制するdominant negative-AMPK発現マウス(DN-AMPK Tg)にストレプトゾトシン（STZ）を投与すると、血中インスリン値は低値であるにも関わらず、STZ糖尿病による高血糖、高脂肪酸血症、高ケトン体血症などの代謝異常が改善し、致死率が劇的に低下することを見出した。本研究では、STZ糖尿病の代謝異常の一部が、インスリン欠乏だけでなく、骨格筋を始めとする臓器間相互ネットワーク異常に起因するとの考えに立ち、骨格筋選択的にAMPK活性を抑制したマウスにおいてSTZ糖尿病の代謝異常が改善するメカニズムを個体レベルで明らかにすることを目的に実験を行った。昨年度までに、WTのSTZ糖尿病マウスでは血中IL-6濃度が増加し、myonectinは低下することを見出した。また、IL-6の中和抗体を投与するとWTのSTZ糖尿病が改善し、リコンビナントタンパク質投与によってDN-AMPK Tgマウスの表現型が増悪した。myonectinはIL-6と逆の効果であった。血糖上昇ホルモンもSTZ糖尿病の表現型と一致して血中濃度が変化した。この時、血中レプチン濃度も変化することが分かった。本年度は、レプチンリコンビナントタンパク質または中和抗体をSTZ糖尿病マウス（野生型WTまたはDN-AMPK Tg)に投与してその効果を調べた。また、STZ糖尿病マウス（野生型WTまたはDN-AMPK Tg)の表現型を改善するために必要なインスリン投与量を調べた。その結果、DN-AMPK Tgマウスでは少ないインスリン量で正常血糖を維持できることを見出した。
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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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Research Products
(31 results)
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[Journal Article] Hyperglycemia induces skeletal muscle atrophy via a WWP1/KLF15 axis.2019
Author(s)
Hirata Y, Nomura K, Senga Y, Okada Y, Kobayashi K, Okamoto S, Minokoshi Y, Imamura M, Takeda S, Hosooka T, Ogawa W
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Journal Title
JCI Insight
Volume: 4
Pages: 124952
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Hypothalamic neuronal circuits regulating hunger-induced taste modification.2019
Author(s)
Fu O, Iwai Y, Narukawa M, Ishikawa AW, Ishii KK, Murata K, Yoshimura Y, Touhara K, Misaka T, Minokoshi Y, Nakajima KI
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Journal Title
Nature Communications
Volume: 10
Pages: 4560
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Presentation] A combination of high fat diet and nicotine enhances CB1 endocannabinoid receptor in hypothalamic nuclei in mice.2020
Author(s)
Tingting Guo, Mami Matsumoto, Takashi Yagi, Hiroyuki Koyama, Daisuke Aotani, Kazunobu Sawamoto, Yasuhiko Minokoshi, Hiroaki Masuzaki, Noboya Inagaki, Kazuwa Nakao, Tomohiro Tanaka
Organizer
The 97th Annual Meeting of the Physiological Society of Japan
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[Presentation] Hypothalamic neuronal circuits regulating hunger-induced taste modification.2019
Author(s)
Ou Fu, Yu Iwai, Masataka Narukawa, Takumi Misaka, Kentaro Ishii, Ken Murata, Kazushige Touhara, Ayako Ishikawa, Yumiko Yoshimura, Yasuhiko Minokoshi, Ken-ichiro Nakajima
Organizer
NIPS International Workshop
Int'l Joint Research
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