2021 Fiscal Year Research-status Report
中枢ドパミン神経によるエネルギー代謝調節機構の解明
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20K06931
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| Research Institution | Hoshi University |
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Principal Investigator |
池田 弘子 星薬科大学, 薬学部, 教授 (70297844)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 摂食調節 / 血糖調節 / ドパミン受容体 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
肥満や糖尿病などの生活習慣病は様々な合併症をひき起こし、患者のQOLを低下させることから、その対策は急務である。肥満や糖尿病を改善するためには、摂食調節機構や血糖調節機構を正しく理解することが重要である。本研究では、ドパミン神経に注目し、エネルギー代謝調節に重要な役割を果たす視床下部ならびにドパミン神経の投射先である側坐核のドパミン受容体がどのように摂食調節や血糖調節に関与するか明らかにすることを目的としている。令和2年度には視床下部外側野および側坐核のドパミン受容体が摂食調節ならびに血糖調節に関与することを明らかにしたことから、令和3年度はドパミン受容体によりどのように摂食行動や血糖値が調節されるか検討した。
視床下部外側野のドパミンD2受容体発現神経をDREADD法により活性化させたところ摂食量は増加し、抑制することにより摂食量は低下した。視床下部外側野にはorexin神経が存在することから、ドパミンD2受容体による摂食調節にorexin神経が関与するか検討した。その結果、orexin受容体拮抗薬を併用してもドパミンD2受容体による摂食調節は影響を受けなかった。以上より、視床下部外側野のドパミンD2受容体はorexin神経以外の神経を介して摂食行動を調節することが示唆された。一方で、視床下部外側野のドパミンD2受容体の刺激による血糖上昇作用に肝糖新生が関与するか検討した。その結果、ドパミンD2受容体の刺激により、肝糖新生酵素のmRNA発現量が増加した。この結果から、視床下部外側野のドパミンD2受容体の刺激は、肝糖新生を亢進させることにより血糖上昇作用を示すことが示唆された。以上より、視床下部外側野のドパミンD2受容体は、摂食調節にも血糖調節にも重要な役割を果たすことが示唆された。
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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
令和2年度には視床下部外側野のドパミンD2受容体が摂食調節にも血糖調節にも関与する結果を得たことから、令和3年度はその調節機構について検討し、以下の結果を得た。
まず、摂食調節における視床下部外側野のドパミンD2受容体の役割について検討した。DREADD法を用いて、視床下部外側野のドパミンD2受容体発現神経を活性化したところ、摂食量は増加した。一方、ドパミンD2受容体発現神経を抑制した場合には摂食量が減少した。この結果から、視床下部外側野のドパミンD2受容体発現神経は、その活性化により摂食促進作用、その抑制により摂食抑制作用を示すことが明らかになった。視床下部外側野には、摂食促進作用を有するorexin神経が存在することから、視床下部外側野のドパミンD2受容体による摂食調節にorexin神経が関与するか検討した。その結果、orexin受容体拮抗薬を併用しても、ドパミンD2受容体発現神経の活性化による摂食促進作用は影響を受けなかった。以上より、視床下部外側野のドパミンD2受容体はorexin神経以外の神経を介して摂食行動を調節することが示唆された。次に、視床下部外側野のドパミンD2受容体による血糖調節について検討した。視床下部外側野のドパミンD2受容体を刺激すると血糖値は上昇することから、この血糖上昇作用に肝臓における糖新生が関与するか検討した。その結果、ドパミンD2受容体の刺激により、肝糖新生の律速酵素であるphosphoenolpyruvate carboxykinaseおよびglucose-6-phosphataseのmRNA発現量が増加した。この結果から、視床下部外側野のドパミンD2受容体の刺激により肝糖新生が亢進することで血糖値が上昇することが示唆された。以上より、視床下部外側野のドパミンD2受容体は、摂食調節にも血糖調節にも重要な役割を果たすことが示唆された。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度および3年度の結果より、視床下部外側野のドパミンD1およびD2受容体が摂食調節に重要な役割を果たすことや、視床下部外側野および側坐核のドパミンD2受容体が血糖調節に関与することを明らかにした。そこで令和4年度は、視床下部外側野および側坐核のドパミン受容体による摂食調節機構や血糖調節機構が肥満や糖尿病によりどのように変化するか、それぞれ病態モデルを用いて明らかにする予定である。
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| Causes of Carryover |
令和2年度の結果より、ドパミンD2受容体が摂食調節および血糖調節に重要であることが明らかになったため、令和3年度はドパミンD2受容体に焦点を絞って研究を進めた。そのため、助成金の一部を残すこととなった。令和4年度は、肥満モデル動物や糖尿病モデル動物を用いてドパミン受容体による摂食調節や血糖調節を検討する予定だが、モデル作成に関わる物品が軒並み値上げしているため、繰り越した助成金を有効に利用することで値上げ分を補いたいと考えている。
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Research Products
(1 results)
