Beta-cell decompensation by chronic hypoxia

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K09008
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 54040:Metabolism and endocrinology-related
• Research Institution: Kumamoto University
• Principal Investigator: SATO YOSHIFUMI 熊本大学, 大学院生命科学研究部(医), 助教 (90622598)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 糖尿病 / β細胞

Outline of Final Research Achievements

In this research project, we investigated the molecular mechanisms by which chronic hypoxia modulates the compensatory mechanisms of pancreatic β-cells. (1) BHLHE40, a hypoxia-inducible transcriptional repressor, acts to decrease insulin secretion from pancreatic β-cells and contributes to the disruption of the pancreatic β-cell compensatory mechanism. (2) PHD3, a hypoxia-inducible prolyl hydroxylase, regulates pancreatic β-cell proliferation under hypoxia and may be protective against the pancreatic β-cell compensatory mechanism.

Free Research Field

代謝学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

インスリン抵抗性が増大すると糖恒常性を維持するために膵β細胞量が増加しインスリン分泌を亢進させるような代償機構が働くが、この代償機構が破綻すると糖尿病が発症する。この膵β細胞代償機構の破綻の分子機序は未だ不明な点が多い。
研究実施者はBHLHE40とPHD3という分子が膵β細胞代償機構において重要な鍵因子であることを見出しており、これら分子の作用機序は全く不明である。BHLHE40やPHD3が膵β細胞代償機構を調節する分子機序を明らかにできれば、これら因子の活性や発現を調節するような薬剤開発が可能となり膵β細胞代償機構を持続させる糖尿病治療法の確立に繋がることが期待できる。