2019 Fiscal Year Research-status Report
迷走神経シグナルによる膵β細胞増殖機構の三次元的解析
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19K16183
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
山本 淳平 東北大学, 東北メディカル・メガバンク機構, 助教 (40754924)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 糖尿病 / 膵β細胞 / 迷走神経 / 臓器連関 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
肥満などのインスリン抵抗性が生じる際には、膵β細胞量が代償性に増加しインスリン分泌を増加させることによってインスリン需要の増大に適応することが知られている。この代償機構の破綻により2型糖尿病が発症すると考えられており、膵β細胞に対する再生治療は糖尿病の病態の根底を解決する可能性がある。申請者の所属研究室では、この代償性の膵β細胞量増加の機序として、肝臓‐内臓神経求心路－中枢神経－迷走神経遠心路－膵β細胞という臓器間神経ネットワークによる膵β細胞増殖機構を発見した(Science 2008)。また申請者はこの機構の分子メカニズムを検討し、迷走神経シグナルがアセチルコリンやPACAP、VIPといった神経由来因子を介し、FoxM1依存的に膵β細胞増殖を惹起する分子メカニズムを解明した(Nature Communications 2017)。さらに、迷走神経－肝内在性マクロファージを介した肝臓傷害後早期の肝再生に関わる多段階メカニズムの解明に参加し、組織の代償性増殖における迷走神経シグナルの共通性と特異性を明らかにしている(Nature Communications 2018)。こうした成果から迷走神経シグナルは膵β細胞や肝臓の代償性増殖・再生に深く関与していると考えられるが、その制御機構に関して、迷走神経が臓器内でどのように走行して細胞選択的にシグナルを伝達しているのか、迷走神経活性化により細胞増殖を引き起こすことが可能か、といった点は未解明である。特に後者は、迷走神経活性化による標的細胞の再生という、新たな再生治療法の開発に直結しており、非常に意義深い点と考えられる。現在、上記の解明に向け、膵臓迷走神経の詳細な解析と迷走神経シグナル活性化による糖尿病治療の可能性を検討している。
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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
コリン作動性ニューロンを特異的に可視化したマウスを用い、膵島と膵臓迷走神経の解剖学的特徴を捉えることができた。また、動物モデルにおいて、コリン作動性ニューロンを特異的に活性化する手法を開発し、それを応用した検討の結果、迷走神経の特異的な活性化によって、インスリン分泌増強効果や膵β細胞増殖効果を確認した。
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| Strategy for Future Research Activity |
当初の計画通り、糖尿病モデル動物を用いて、迷走神経シグナル活性化による糖尿病治療効果を検証するとともに、その詳細な解明を進めていく。また肝細胞再生機構に関しても検討を進める。
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[Presentation] 光遺伝学的迷走神経刺激はグルコース応答性インスリン分泌を増強し膵β細胞増殖を誘導する2019
Author(s)
川名洋平, 今井淳太, 井泉知仁, 森澤陽介, 山本淳平, 遠藤彰, 菅原裕人, 木幡将人, 山中章弘, 松井広, 片桐秀樹
Organizer
第62回日本糖尿病学会年次学術集会
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