2017 Fiscal Year Research-status Report
膵α細胞特異的オートファジー不全マウスの作製とその機能解析
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17K09848
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| Research Institution | Juntendo University |
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Principal Investigator |
後藤 広昌 順天堂大学, 医学部, 助教 (90622746)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
綿田 裕孝 順天堂大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (60343480)
宮塚 健 順天堂大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (60622363)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 膵α細胞 / オートファジー / グルカゴン分泌 / Atg7 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
タンパク質分解経路の1つであるオートファジーは、免疫応答、発癌抑制といった病態において重要な役割を果たしている。これまで我々は、膵β細胞の恒常性維持にオートファジーが重要な役割を担うことを明らかにしてきた。一方、もう１つの膵内分泌細胞であるα細胞からのグルカゴン分泌異常が糖尿病の病態に関与することが報告されているものの、α細胞におけるオートファジーがこの病態にどのような役割を果たしているのか未解明である。
そこで本研究では、autophagy statusを可視化するためのレポーターマウス “GFP-LC3マウス“の単離膵島を観察することによりα細胞のautophagy statusを観察した結果、絶食によりα細胞内にGFP punctaが集積することを見出した。次に、オートファジー機能維持に不可欠な蛋白質であるAtg7をα細胞特異的に欠失させた遺伝子改変マウス(Gcg-CreER; Atg7[flox/flox] = αAtg7KOマウス)を作製した。オートファジー選択的基質の1つであるp62に対する免疫組織染色を行った結果、α細胞特異的にp62陽性の凝集塊を認め、我々の目的通りα細胞特異的にオートファジー不全が誘導されていることが確認された。αAtg7KOマウスの膵島の一部ではα細胞の多層化を伴う過形成を認め、また膵島の形態異常を認めた。一方、随時血糖や体重の推移はαAtg7KOマウスと対象マウスとの間に有意な変化を認めなかった。以上の結果はα細胞におけるオートファジーの恒常性維持がα細胞容量の恒常性および膵島の形態形成に何らかの役割を果たしていることを示唆している。
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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
αAtg7KOマウスおよび対象同胞マウスを繁殖させ、十分量の個体数を確保することに成功した。組織学的検討において膵α細胞特異的にp62凝集塊を認め、計画通りにオートファジー不全が誘導されていることを確認した。体重、血糖値、血漿中グルカゴン濃度といった糖代謝プロファイルに関してはαAtg7KOマウスと対象同胞マウスとの間に明らかな差異は認められなかったが、αAtg7KOマウス膵島の一部ではα細胞の多層化、α細胞の過形成といった想定外の組織学的変化を認めた。
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| Strategy for Future Research Activity |
オートファジー不全状態にあるα細胞の特徴をより詳細に捉えるため、αAtg7KOマウスの膵島を電子顕微鏡を用いて観察する。今までは12週齢までのαAtg7KOマウスを中心に解析を行ってきたが、今後はより高齢のαAtg7KOマウスの表現型を解析することにより、遷延化したオートファジー不全がα細胞の恒常性に如何なる影響を及ぼすのか明らかにする。
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Research Products
(1 results)
