2010 Fiscal Year Annual Research Report
糖尿病を進行させるβ細胞死のメカニズム解明と治療法の開発
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20390093
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| Research Institution | Yamaguchi University |
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Principal Investigator |
谷澤 幸生 山口大学, 大学院・医学系研究科, 教授 (00217142)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
太田 康晴 山口大学, 医学部附属病院, 講師 (60448280)
江本 政広 山口大学, 医学部, 准教授 (50294640)
湯尻 俊昭 山口大学, 医学部, 准教授 (80346551)
竹田 孔明 山口大学, 医学部附属病院, 助教 (60467793)
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| Keywords | Wolfram症候群 / 糖尿病 / インスリン分泌 / 小胞体ストレス / エクソサイトーシス |
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| Research Abstract |
Wolfram症候群は若年発症インスリン欠乏型糖尿病と視神経萎縮を主徴とする遺伝性症候群である。Wolfram症候群の患者では、膵β細胞が選択的に消失する。我々はその原因遺伝子WFS1を同定した。WFS1遺伝子内のSNPsが2型糖尿病と関連することが示され、2型糖尿病遺伝子としても認知されている。
WFS1蛋白は細胞内では小胞体に存在し、小胞ストレス応答に関与する。Wfs1欠損マウスをAgouti変異(A/Ay)導入により軽度肥満にするとβ細胞の脱落が加速され、それはピオグリタゾン(以下Pio)により抑制される。ここにPioのラ氏島内遺伝子発現調節が関与している可能性がある。A/Ayマウス単離ラ氏島およびMIN6細胞ではPioによりアドレノメデュリン(以下AM)の発現が増加していた。MIN6細胞での抗PPARγ抗体によるChIPアッセイでは、Pio存在下でのみPPARγがAMのプロモーターに結合した。ThapsigardinによるMIN6細胞でのcleaved caspase-3の発現は、100nMのAMペプチドの添加により約30%減少した。Pioが、PPARγの活性化を介してラ氏島でAMの発現を誘導し、β細胞保護作用を発揮しうることが示唆された。
さらにβ細胞でのWFS1蛋白の機能を検討するために、β細胞内での局在を検討したところ、小胞体のみならず、インスリン分泌顆粒に豊富に存在した。Wfs1遺伝子ノックアウトマウスの膵β細胞では、インスリン分泌顆粒の形態や数は野生型と比較して有意な差を認めなかったが、細胞膜に接して、あるいはそのごく近傍に存在する顆粒数は減少しており、局在変化が認められた。Wfs1遺伝子ノックアウトマウスの膵β細胞では分泌顆粒内の酸性化が減弱していた。顆粒内の酸性化はプロインスリンのプロセッシングに重要であるが、Wfs1遺伝子ノックアウトマウスの血中、ならびに、ラ氏島では、インスリン/プロインスリン比が低下していた。顆粒内酸性化は、インスリンの開口放出に際して「プライミング」にも必要である。Wfs1遺伝子ノックアウトマウスではブドウ糖応答性のインスリン分泌も障害されており、その障害パターンの詳細な検討を進めている。
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