「パネート細胞αディフェンシン」に着眼した２型糖尿病発症メカニズムの解明

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K19610
• Research Institution: Sapporo University of Health Sciences
• Principal Investigator: 加藤 剛寿 札幌保健医療大学, 保健医療学部, 講師 (00756421)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: ２型糖尿病 / パネート細胞 / αディフェンシン / 腸内細菌叢

Outline of Annual Research Achievements

本研究はPaneth細胞αディフェンシンの分泌異常を介した2型糖尿病の発症メカニズムを解明することを目的としている。
Paneth細胞の異常がαディフェンシンの分泌障害をもたらし、腸内細菌叢の破綻を介して糖尿病を発症することを検証するため、2型糖尿病発症モデルマウスであるdb/dbマウスを用いて体重、血糖値、Paneth細胞数、Paneth細胞αディフェンシン分泌量、腸内細菌叢の解析を行なった。
その結果、対照群と比較してdb/dbマウスの体重および血糖値が上昇し、それに伴ってPaneth細胞からのαディフェンシン分泌量は減少した。また、db/dbマウスの血糖値が上昇しαディフェンシン分泌量が低下した時点で、回腸におけるPaneth細胞数は減少していた。さらに、db/dbマウスの腸内細菌叢は、αディフェンシン分泌量が低下した時点において対照群とは有意に異なるβ多様性を示した。
以上より、db/dbマウスにおける糖尿病の発症には、Paneth細胞数の減少 によるαディフェンシン分泌量の低下と、それらを介した腸内細菌叢の破綻が関与することを明らかにした。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

本研究における現在までの進捗状況がおおむね順調に進展している理由として、冒頭の研究実績の概要で述べた通り、db/dbマウスにおける糖尿病の発症には、Paneth細胞数の減少によるαディフェンシン分泌量の低下と、それらを介した腸内細菌叢の破綻が関与することを明らかにしたことである。
なお、計画通りに進められた要因として、Paneth細胞αディフェンシンに関する研究に精通する研究者のもとで、綿密な議論と実験による検証を重ねた結果であると考えている。
以上のことから、全体構想を考えて一部計画を変更した部分はあったものの、概ね計画通りに進展し、Paneth細胞αディフェンシンの分泌異常を介した2型糖尿病の発症メカニズムを解明するという本研究の目的に、3年計画の2年目として順調に進捗した。

Strategy for Future Research Activity

Db/dbマウスの糖尿病発症機序にPaneth細胞αディフェンシンの分泌異常が関わることが明らかとなった。
今後、糖代謝異常と関連する腸内細菌がαディフェンシン分泌量と相関しているかを明らかにする予定である。

Causes of Carryover

2019年度は摂食制限の介入試験を行い、他の介入試験を実施しなかったため、2019年度のマウス用トレッドミルの購入費用分が繰り越され、次年度 (2020年度)使用額として生じた。今後の使用計画としては、腸内細菌叢解析の際に生じる物品費全般、研究発表に伴う旅費、解析用ソフト、論文投稿に関わる諸費用等を予定している。