2018 Fiscal Year Research-status Report
Role of estrogen and iNOS during the development of ovariectomy-induced hyperglycemia.
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17K13227
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| Research Institution | Takasaki University of Health and Welfare |
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Principal Investigator |
三反崎 聖 高崎健康福祉大学, 薬学部, 助教 (10453424)
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2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 一酸化窒素（ＮＯ） / 糖尿病 / エストロゲン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
エストロゲンによる血糖値上昇抑制メカニズムにおけるiNOSの役割を明らかにすることを目標として、本年度は以下の内容の研究を実施した。
1. 膵臓ランゲルハンス島細胞におけるiNOSの働きとインスリン分泌の検討；iNOSが膵臓ランゲルハンス島においてどのようにインスリン分泌に関与しているか明らかにするため、ovxマウスから単離精製したランゲルハンス島培養細胞におけるiNOS発現およびインスリン分泌について検討した。
2.メトホルミン投与による血糖値変化；糖尿病治療薬であるメトホルミンを卵巣摘出マウスに投与し、血糖値の変化を観察した。メトホルミンを3週間経口投与後に経口糖負荷試験（OGTT）を行なった。グルコース投与後にovx cont群はsham cont群と比較して有意な血糖値上昇が観察された。また、グルコース投与後にovx Met投与群はovx cont群と比較して有意な血糖値の低下が観察された。sham Met投与群はsham cont群と比較して有意に血糖値が低下した。メトホルミンの投与により、卵巣摘出マウスで観察された血糖値上昇が改善した。
また、ovx cont群ではsham cont群に比較して肝臓においてpAMPKタンパク量発現の有意な減少が観察された。この結果より、AMPKの活性化が卵巣摘出マウスにおける血糖値上昇に関与していることが示唆された。
3. 肝臓、腎臓および脂肪細胞における遺伝子・タンパク質発現；卵巣摘出マウスの膵臓の単離と同時に、血糖値の変動に関係すると考えられる肝臓、腎臓および脂肪細胞からmRNAおよびタンパク質を採取し、解析した。検討した因子は、IRS-1、IRS-2、GLUT2、GLUT4、PDK4およびGSK-3β等である。しかしながら、現在のところ重大な差異は観察されていない。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
3やや遅れている。
本年度は、単離した膵臓ランゲルハンス島細胞におけるiNOSの働きとインスリン分泌について解析する計画であったが、膵臓の単離培養を安定して行うことができず、十分な結果を得ることができなかった。ランゲルハンス島の単離・培養の経験を持つ本学研究者のアドバイスを得て現在実験を進行中である。
前年度より見送っているエストロゲンタブレットによるエスロトゲン補充による血糖値上昇抑制の効果の検討は、メトホルミン投与の結果から、AMPKの活性化が卵巣摘出による血糖値の変化に関与している可能性が示唆されたため、AMPKの経路について検討を行なう。また、iNOSKOマウスにおけるAMPK活性化の関与についても検討する。
計画とは異なる検討も行ったため、本年度の研究の達成度は計画よりやや遅れていると判断したが着実に進んでいると考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、以下の計画で研究を実施する。
1. 膵臓ランゲルハンス島細胞におけるiNOSの働きとインスリン分泌の検討；iNOSは膵臓ランゲルハンス島においてインスリン分泌に関与していることが知られているため、ovxマウスおよびiNOSKOマウスにおいては分泌機能に影響を及ぼすことが考えられる。そこで、今年度に引き続きovxマウスから単離精製したランゲルハンス島培養細胞におけるiNOS発現およびインスリン分泌の検討を実施する。
2. 運動によるiNOS発現の変化と血糖値への影響；単離精製したランゲルハンス島培養細胞と並行して、運動負荷時におけるインスリン抵抗性およびiNOS発現の変化を検討する。Ovxマウスに対し適度な運動負荷を行ない、iNOS発現の低下や血糖値降下作用について解析を行なう。
3．エストロゲンタブレットによるエスロトゲン補充による血糖値上昇抑制の効果の検討；エストロゲンタブレットを卵巣摘出後血糖値の上昇が観察された野生型およびiNOSKOマウスに埋め込み、エスロトゲン補充による血糖値上昇抑制の効果を検討する。また、AMPKシグナルの変化についても併せて検討する。
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| Causes of Carryover |
本研究計画では、今年度の予算は、消耗品購入および運動による血糖降下作用の検討を行なうため回転用ケージを購入する予定であったが、購入しなかったため次年度の繰り越し金が発生した。また、2019年度は、回転用ケージの購入、2018年度に引き続き行うランゲルハンス島培養細胞における研究遂行のための消耗品に主に研究費を使用する。
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