小胞体内カルシウム・センサーSTIMによるインスリン分泌制御基盤の研究

2021 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 19K09021
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 小倉 雅仁 京都大学, 医学研究科, 助教 (00547812)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: インスリン分泌

Outline of Annual Research Achievements

膵β細胞のグルコース応答性インスリン分泌（GIIS, glucose-induced insulin secretion）には、グルコース代謝と連動した電位依存性カルシウムチャネル（VDCC, voltage-dependent calcium channel）を介した細胞内へのカルシウム流入が重要な役割を担う。一方、VDCCとは別に新たな経路として細胞内へのカルシウム流入を担うSOCE（store-operated calcium entry）が、近年、インスリン分泌制御に関与する可能性が示唆されるが、その生理学的意義や制御機構は不明である。本研究では、SOCEを制御する小胞体膜蛋白STIM（stromal interaction molecule）1及びSTIM2に注目し、検討を行ってきた。膵β細胞特異的STIM1欠損マウス（βSTIM1KOマウス）においては経口ブドウ糖負荷試験でfasiglifamによる耐糖能の改善効果が有意に障害されていた。
膵β細胞特異的STIM2欠損マウス（βSTIM2KOマウス）において、通常食および高脂肪食で野生型マウスと体重には変化を認めなかった。随時血糖値や経口血糖負荷試験における血糖値に関しては、βSTIM2KOマウスは野生型マウスに比べて高い傾向があった。
膵β細胞特異的にSTIM1とSTIM2を欠損させたマウス（βSTIM1/2KOマウス）において、通常食および高脂肪食負荷において体重・随時血糖値に差を認めなかった。経口血糖負荷試験において野生型マウスと通常食で差を認めず、高脂肪食負荷でも差を認めなかった。βSTIM1/2KOマウスより単離した膵島において、GIISは野生型マウス単離膵島と差を認めなかった。