2017 Fiscal Year Research-status Report
Elucidation of galanin-like peptide-induced interaction between brain and gastrointestinal system.
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17K00933
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| Research Institution | Kiryu University |
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Principal Investigator |
影山 晴秋 桐生大学, 医療保健学部, 准教授 (00433839)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 摂食調節 / 消化管 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ガラニン様ペプチド（GALP）は、視床下部で産生され摂食調節に深く関与する神経ペプチドである。またGALPは遠心性の交感神経を活性化し、肝臓および脂肪組織で脂質代謝を亢進する。摂食調節は中枢神経内の情報交換と統御だけで行われているわけではなく、脳内でのメカニズムと消化管などの末梢器官からあるいは消化管への情報が、統御されることによって行われている。そこで、当該研究では脳内に対して消化管の遠心性と求心性の刺激を明らかにすることによって、GALPの消化管に対する新しい消化管に対する作用を明らかにすることを目的としている。当該研究の最終目標は、GALPの消化管機能に対する作用と、その作用による摂食抑制機構を明らかにすることである。GALPは血液中に存在していることから、ラットの消化管におけるGALP mRNA発現をReal-Time PCR法で検索した。胃、空腸、回腸、大腸ではほとんど発現していなかった。この結果から中枢神経系から自律神経を経た刺激が、消化管からGALPを分泌しないことが明らかとなった。次に、GALPを脳室内投与した後の摂食量減少に摂食調節に関わるホルモンの変動があるか否かを調べた。マウスに比べてラットでのGALPの中枢神経系での発現が視床下部弓状核に限局されていることから、ラットで検討した。GALPを側脳室に投与し、4時間後に採血を行った。血糖値、血漿インスリンおよび血漿グルカゴン値を測定した。血糖値は生理食塩水を投与したVehicle群と比べてGALP投与群で有意に高値を示した。またグルカゴンも上昇傾向にあった。インスリンに関しては、検出限界値以下であった。インスリン値の測定ができていないが、GALPはインスリン抵抗性、あるいはホルモンまたは自律神経系を介した血糖値を上昇させるメカニズムによって高血糖状態を引き起こし、満腹状態を形成している可能性を示した。
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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
本年度は、ガラニン様ペプチドの消化管におけるmRNAの発現と側脳室にGALPを投与後の消化管の付属器である膵臓からのホルモンと膵酵素の測定を行うことを計画していた。ラットの消化管でのmRNAの発現検討ができ、消化管がGALPの分泌器官ではないことが明らかとなった。膵臓の内分泌系、すなわち血漿インスリン濃度とグルカゴン濃度と血糖値を測定した。現在は消化管ホルモンを測定している。まだアミラーゼなどの膵酵素の測定までは至っていない。計画のほとんどを遂行することができたことから、おおむね順調に進んでいると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成２９年度で未遂行であるGALP脳室内投与後の膵酵素の測定を行い、中枢神経系からの消化管への作用を検討する。また血糖上昇作用が、インスリン抵抗性なのか、それとも血糖上昇ホルモン、自律神経によるものなのかを明らかにする。
GALPは中枢神経系において、小膠細胞からはIL-1βあるいは星状膠細胞からはプロスタグランジンE2を分泌する。これらは炎症性サイトカインであり、末梢組織ではマクロファージなどが産生する。最近の研究では、腸内環境を整えるために、プロスタグランジンE2が腸炎抑制を行っていることが明らかになってきた。平成３０年度は腸管免疫系に及ぼす効果を調べるために以下の１）と２）の研究を行う。
1) 本実験では、インドメタシンによる腸炎を惹起させ、GALPをマウスに連続脳室内投与した後、1週間後に灌流固定し、小腸にあるリンパ小節周辺を摘出する。凍結切片あるいはパラフィン切片を作製し、腸炎に対する効果を検討する。2) 小腸組織で、IL-βの遺伝子発現量の定量あるいはin situ ハイブリダイゼーションによってIL-β発現細胞を同定する。
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| Causes of Carryover |
脳室内投与量の大量のガラニン様ペプチド（GALP）ペプチドを購入するために、GALPペプチド代として計上していたが、使用量がわずかで済んだために、次年度使用額生じた。また、29年度に測定する消化管ホルモンが、測定できなかったので、その金額が来年度に繰り越すことになった。30年度は、29年度でやり残した消化管ホルモン測定用試薬の購入をし、当初行うことを計画していた実験を行う。また平成30年度は、29年度に予備研究が終わったので、本実験に取りかかるために大量のペプチドの購入を予定している。
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Research Products
(2 results)
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[Journal Article] Activation of AMPK-Regulated CRH Neurons in the PVH is Sufficient and Necessary to Induce Dietary Preference for Carbohydrate over Fa2018
Author(s)
Okamoto S, Sato T, Tateyama M, Kageyama H, Maejima Y, Nakata M, Hirako S, Matsuo T, Kyaw S, Shiuchi T, Toda C, Sedbazar U, Saito K, Asgar NF, Zhang B, Yokota S, Kobayashi K, Foufelle F, Ferre P, Nakazato M, Masuzaki H, Shioda S, Yada T, Kahn BB, Minokoshi Y
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Journal Title
Cell Rep.
Volume: 22
Pages: 706-721
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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