2019 Fiscal Year Research-status Report
インスリン抵抗性及び分泌低下に対するマクロファージ増殖の病態生理学的意義の検討
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19K16982
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| Research Institution | Kumamoto University |
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Principal Investigator |
山田 沙梨恵 熊本大学, 病院, 診療助手 (30836234)
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2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | マクロファージ増殖 / インスリン分泌能 / インスリン抵抗性 / 糖新生 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
スカベンジャー受容体のプロモーター/エンハンサー(pAL)制御下にp27kipを発現するマクロファージ特異的増殖抑制マウス(mac-p27Tg)を作製し、インスリン抵抗性に対するマクロファージ増殖が与える影響について、以下の通り証明した。
①WTマウスに高脂肪食(HFD)を負荷することで、内臓脂肪及び肝臓のマクロファージが有意に増殖することを、フローサイトメトリーを用いて証明できた。②インスリン負荷試験によって、HFD負荷mac-p27Tgマウス(HFD-Tg)では対照群に比しインスリン抵抗性が有意に改善していることを確認した。③インスリン抵抗性をグルコースクランプ法で検討した結果、全身の糖利用率及び骨間筋の糖取り込み率がHFD-Tgマウスで有意に増加し、一方肝からの糖産生率はHFD-Tgマウスの方が有意に減少していた。④インスリン抵抗性の一因としてサイトカイン・ケモカインの発現をmRNAで測定したところ、HFD-Tgマウスでは対照群に比し、肝臓においてMCP-1が有意に低下し、TGF-βやIL-10が有意に上昇していた。また内臓脂肪においてMCP-1及びTNF-αが有意に低下し、一方IL-10が有意に増加していた。⑤HFD-Tgマウスでは対照群に比し、肝脂肪蓄積量の減少及び血中遊離脂肪酸の低下を認めた。⑥マクロファージ増殖抑制による肝線維化の有意な減少をAzan染色を用いて確認した。
一方、インスリン分泌能に対するマクロファージ増殖の関与については、HFD-Tg及び対照群にブドウ糖負荷試験を施行した際の血清を採取しインスリン値を測定したが、両者に有意差は認めなかった。
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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
インスリン抵抗性については当初の予定以上に順調に研究が進行している。一方、インスリン分泌については、db/dbマウスとmac-p27Tgマウスの交配に苦戦しており、未だ必要個体数が確保できておらず、施行できていない研究が多い。
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| Strategy for Future Research Activity |
マクロファージ増殖抑制によるインスリン分泌能への影響を評価するために以下の①-④を、インスリン抵抗性への影響を評価するために以下の⑤-⑦を検討する。
① 肥満・糖尿病モデルマウスであるdb/dbマウスの膵島におけるマクロファージの増殖を定量的に解析する。さらにM1(炎症性)、M2(抗炎症性)マクロファージを分類し、其々の増殖を評価する。② db/dbマウスとマクロファージ抑制マウス(p27Tg)を交配したマウス(db/db×Tg)より、膵島を単離しグルコースで刺激した際のインスリン分泌量を測定する。③ db/dbマウスをコントロールとして、db/db×Tgマウスにおけるβ細胞の容量及び増殖、アポトーシスを免疫染色及びフローサイトメトリーを用いて評価する。またこれを10、15、20週齢で行い、経時的変化も観察する。④ 10週齢以降のdb/db及びdb/db×Tgマウスをドナー及びレシピエントとして骨髄移植を行うことで、β細胞容量が骨髄マクロファージ増殖に依存するか検討する。骨髄マクロファージ増殖を途中から抑制させた場合の、β細胞容量減少へ与える影響を評価することで、既にβ細胞障害を来した時点でのマクロファージ増殖抑制を行う治療的意義を検討する。
⑤高脂肪食(HFD)負荷マウス及びdb/dbマウスの肝臓、内臓脂肪における組織マクロファージをM1、M2マクロファージに分類し、其々の増殖率をフローサイトメトリーを用いて定量的に解析する。⑥HFDを負荷したTg(HFD-Tg)とWTマウスにインスリンを静脈し、注射後の各臓器におけるインスリンシグナル(インスリン受容体、IRS-1、p-Akt)の発現を評価する。⑦マクロファージ増殖抑制による糖新生への影響を評価する。
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| Causes of Carryover |
次年度使用額が発生したが、少額であり使用計画に大きな変更はない。次年度の実験のための費用として使用する計画である。
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Research Products
(1 results)
