2022 Fiscal Year Annual Research Report
先端的蛍光技術を用いた分泌顆粒動態の計測法確立と調節機構の解明
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20K07280
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| Research Institution | Kitasato University |
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Principal Investigator |
高橋 倫子 北里大学, 医学部, 教授 (60332178)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
畠山 裕康 北里大学, 医学部, 准教授 (00619067)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 内分泌 / インスリン / 糖尿病 / 蛍光色素 / イメージング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
インスリン分泌顆粒の開口放出に先立つ細胞内動態は、分泌反応の調節に深く関与すると考えられる。そのため顆粒動態の調節機構を明らかにする目的で、膵β細胞クラスター標本やINS-1を用いた実験を遂行した。分泌顆粒をHalo-Tag 技術、量子ドット、ウィルスベクターによる遺伝子導入系を用いて蛍光標識し、高速高感度共焦点顕微鏡で動態の定量解析を行った。過年度より平均二乗変位の経時変化をもとに解析する方針を固め、今年度は主に細胞骨格と顆粒動態の関連を調べた。グルコース刺激において顆粒運動が変化することをクラスター標本と株化細胞の双方において見出すことに成功した。並行して、細胞骨格の存在様式も検討した結果、数分間のグルコース刺激で顕著に変化する様子を可視化した。一方、長時間にわたり高濃度グルコースやパルミチン酸で処理した場合においても、細胞骨格（アクチン、微小管）の形状に明確な変化が認められた。この処理は糖尿病、高脂血症を反映する一つの実験モデルと位置付けている。このモデル下に同定された細胞骨格の変化は、分泌顆粒の運動抑制に関わっていることを裏付けるデータが獲得できた。アクチンの脱重合を変化させる薬剤を複数種類用いて、その作用を詳細に検討した結果、線維状のアクチンと局所性のアクチンはインスリン顆粒動態に与える作用が異なることが初めて明らかになった。また、アクチン動態の解明を膵島標本で行うために、より明るく染める蛍光ベクターを作成し、そのアデノベクター化を図る実験も並行して行った。
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