2019 Fiscal Year Annual Research Report
From Cellular Stress to beta-cell failure and insulin resistance: Investigation of new mechanisms
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19H03710
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| Research Institution | Yamaguchi University |
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Principal Investigator |
谷澤 幸生 山口大学, 大学院医学系研究科, 教授 (00217142)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田口 昭彦 山口大学, 大学院医学系研究科, 助教 (20634744)
秋山 優 山口大学, 医学部附属病院, 助教 (90717547)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 時計遺伝子 / 糖代謝 / インスリン分泌 / 膵β細胞 / 脱分化 / DBP / E4BP4 / 概日リズム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
Wfs1欠損マウスにおいて膵内分泌細胞の膵ホルモンやPdx1, MafA, Ngn3など鍵となる転写因子の発現、小胞体ストレス、酸化ストレスのマーカーを経時的に観察した。耐糖能異常、インスリン分泌不全の進行に相関してβ細胞の脱分化の進行がみられた。β細胞からの脱分化、一部、α細胞への再分化がLineage Tracingにより証明された。脱分化のメカニズムを検討するため、Wfs1欠損マウス膵島でRNA sequencing、メタボローム解析、pathway解析等に着手している。
Wfs1・Txnipダブル欠損マウスを作出し、表現型を観察している。耐糖能異常の発症が抑制され、脱分化抑制の可能性が示されている。
Wolfram症候群患者剖検膵、２型糖尿病合併膵疾患患者の切除膵を解析しデータのまとめに着手している。
肝細胞特異的E4BP4過剰発現マウスにおいて、グルコースクランプ、肝インスリンシグナル、基礎代謝量、肝組織・肝臓内脂肪量などマウスの表現型の解析を進めている。このマウスではインスリン抵抗性が見られ、アデノウイルスベクターを用いた肝でのDBP過剰発現により表現型が部分的に回復する。ChIP-Seq、RNAシークエンスにより、DBP、E4BP4の下流遺伝子の探索を行っている。また、全身型DBP欠損マウスの解析に着手した。
単離マクロファージ、マクロファージ細胞株での遺伝子発現の概日リズムを検討するとともに、マクロファージ特異的E4BP4過剰マウスを作出し、表現型の解析を進めている。
健常人（20－60歳）で耐糖能、インスリン分泌、インスリン感受性の概日変化を経口糖負荷試験、高血糖クランプ、正常血糖高インスリンクランプ試験により検討した。早朝には夜に比べてインスリン分泌、インスリン感受性が有意に良好である。同時に毛根を採取し、時計遺伝子mRNA発現の定量し相関を解析している。
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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
研究実績の概要について述べたように、計画した研究はほぼ順調に進んでいる。
マクロファージでのE4BP4過剰発現マウスでは野生型と比べて耐糖能に明らかな差は見られなかった。さらに解析を進めてゆく予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
細胞ストレスによるβ細胞不全、それが少なくとも部分的にはβ細胞の脱分化によることが証明できつつある。この証拠を固めると共に、メカニズムについての解析を進めていく。
肝でのE4BP4/DPBの役割については、動物の表現型の解析がほぼ終了したので、インスリン抵抗性を来すメカニズムについて解析を進めてゆく。
マクロファージでの研究は期待した耐糖能の変化は現状では認められていないが、さらに表現型の分析を進める。
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