2019 Fiscal Year Research-status Report
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18K08511
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
河盛 段 大阪大学, 医学系研究科, 助教 (50622362)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松岡 孝昭 大阪大学, 医学系研究科, 准教授 (10379258)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | グルカゴン / 糖尿病 / インクレチン / DPP-4 / ストレス応答 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本課題では、糖尿病病態の解明と新たな治療法の開発を目指し、グルカゴン分泌異常を「プログルカゴン由来ホルモンの分泌バランス変化とα細胞の機能的変容」ととらえた新しい概念仮説を検証すべく研究を遂行している。
①グルカゴン分泌細胞株におけるホルモン分泌パターン変容の解析
糖尿病におけるα細胞グルカゴン分泌異常の詳細と背景メカニズムを、グルカゴン分泌InR1G細胞を用いて解析している。InR1Gに対する高グルコース負荷（12時間）はインスリンシグナル障害と引き続くグルカゴン分泌過剰を誘導したが、プログルカゴン遺伝子発現は変化を呈さなかった。また、同条件下でInRIGからのグルコース応答性GLP-1分泌反応を確認したが、その分泌動態は高グルコース負荷によっても顕著な変化は呈さなかった。一方、InR1GにおいてGLP-1分解酵素であるDPP-4の蛋白発現、遺伝子発現を確認し、加えて高グルコース負荷（24時間）はDPP-4遺伝子発現の有意な増加を誘導した。これらの結果により、InR1Gにおいて高グルコース負荷状態におけるDPP-4の病態的意義が示唆された。引き続きDPP-4蛋白発現・酵素活性変化とグルカゴン・GLP-1分泌への影響、プログルカゴンプロセシング変化を明らかとするとともに、α細胞の機能的変化の背景機序を探索する。
②糖尿病及びα細胞機能障害モデルマウス単離膵島におけるα細胞由来ホルモン分泌パターンの解析
上記結果より示唆されるα細胞の機能的・分子生物学的変化を生体内で検証すべく、モデルマウスの病態生理学的解析を行う。現在、グルカゴン分泌過剰を呈する病態モデルであるα細胞特異的インスリン受容体欠損（αIRKO）マウス系統を作製し、コロニー拡大を行っている。十分数の個体数確保後に膵α細胞を標的としたDPP-4の組織学的検討、単離膵島を用いたグルカゴン・GLP-1分泌機能変化を検証する。
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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
細胞株を用いた分子生物学的実験においては、予定したグルカゴン・GLP-1分泌評価という研究計画に従った実験結果に加え、想定外の新たな知見としてGLP-1分解酵素DPP-4のInR1Gにおける発現と、高グルコース負荷によるその発現変化を確認した。これらの結果は、当初想定していたプログルカゴン由来ホルモンの分泌バランス変化に深く関わると考えられることより、従来の研究計画に則った実験に加え、DPP-4を標的とした研究計画を新規追加し、重点的に解析を進めている。
動物を用いた実験においては、科学的に妥当性を検証できる個体数の確保が必要であり、現在は作製した系統の維持とともに個体数の拡大を行っている。前年度の繁殖における問題は解決し、現在は再び繁殖による個体数の増加が可能となった。今後は実験に使用可能な個体数が確保され次第、順次実験を進行する。
従って、現在までは当初の計画に則った研究進行とともに、想定外の結果により新たな研究の展開へとつなげることが出来たことより、研究計画はおおむね順調に進展しているといえる。
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| Strategy for Future Research Activity |
細胞株を用いた分子生物学的実験においては、当初の実験計画通り進行を行い、グルカゴンとGLP-1分泌の評価を行った。今後はこれらの時間的経過他の詳細な解析を行うとともに、その背景メカニズムを解析する。特に本年度研究で得られたDPP-4発現変化については、その病態的意義を明らかとすべく機能的評価計画を追加し、より解析を進行する。本研究課題申請時の仮設や予定とは異なる方向となるが、一方で学術的意味は大きいと考えられ、こちらにより注力し研究を進行する。動物実験においては、遺伝子改変マウスの系統維持と個体数の確保とともに、細胞実験で得られた知見の実証を行う予定とする。
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| Causes of Carryover |
当年度に予定していた動物を用いた実験において、繁殖における問題と施設都合（移転）のため個体数の十分な確保ができず、予定していた一部実験を延期せざるをえなかった。そのため、当年度に予定していた当該実験に使用すべき一部を、次年度使用額として計上している。なお、現在は再び繁殖による個体数の増加が可能となり、実験に使用可能な個体が確保され次第、順次実験を進行する予定である。
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Research Products
(4 results)
