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2020 Fiscal Year Research-status Report

Analyses of effects of beta-cell disallowed genes on glucose metabolism

Research Project

Project/Area Number 20K08915
Research InstitutionInternational University of Health and Welfare

Principal Investigator

西村 渉  国際医療福祉大学, 医学部, 教授 (00334433)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Keywords発生・分化 / 遺伝子 / 糖尿病 / 発現制御 / 老化
Outline of Annual Research Achievements

全世界の糖尿病罹患者は2019年で4億6300万人と推計されている。インスリンを分泌する膵β細胞の障害は、糖尿病の原因となる。我々はこれまでに、糖尿病では膵β細胞が、その発生、分化、機能に重要な転写因子の発現低下により脱分化し、それが膵β細胞の機能障害の原因となる事を明らかにしてきた。また網羅的遺伝子発現解析などにより、成熟β細胞には特徴的な遺伝子発現パターンが存在し、発生段階や糖尿病の膵β細胞障害時には、そのパターンが変動することを明らかにしてきた。そこで本研究では、成熟膵β細胞に特徴的な遺伝子発現制御メカニズムを解明し、細胞あるいは個体レベルで、それらメカニズムの破綻が膵β細胞機能に与える影響を明らかにして、糖尿病の病態メカニズムを解明する。
本年度は、成熟膵β細胞に特徴的な遺伝子発現制御メカニズムとその生理的重要性、ならびにその破綻と膵β細胞障害との関連を明らかにするため、成熟膵β細胞とそれ以外の膵島細胞、4週齢と8週齢のマウス膵島、糖尿病モデルマウスdb/dbと対照のdb/mの膵島における遺伝子発現を網羅的に解析し、成熟膵β細胞で有意に発現が抑制、あるいは増強している遺伝子群を同定した。次にそれら遺伝子について、4週齢と8週齢のマウス膵島、糖尿病と対照マウスの膵島や、膵臓と各臓器における蛋白発現を、免疫組織化学法により解析した。さらにマウス単離膵島を用いて、これら遺伝子の発現を増強あるいは減弱させるための予備実験を施行した。これら成果を2021年度に活かして、標的遺伝子の膵β細胞における発現変動の影響を解析する予定である。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

新型コロナウイルス感染症の影響で研究活動が制限され、実験が計画通りに進まなかったため。

Strategy for Future Research Activity

本年度同定した、成熟膵β細胞で有意に発現が抑制あるいは増強していると示唆される遺伝子群について、成熟膵島ならびに成熟膵β細胞における蛋白ならびにRNA発現と、それらの発現制御領域におけるDNAメチル化の状態を明らかにする。また、成熟膵β細胞において標的遺伝子の発現を増強あるいは減弱させ、その生理的あるいは病理的な影響を解析することにより、成熟膵β細胞に特徴的な遺伝子発現制御メカニズムとその意義を解明する。さらに、特定の分子(群)について、その発現変動が膵β細胞機能に与える影響を個体レベルで解析して、糖代謝制御における標的遺伝子の機能を解明する。

Causes of Carryover

新型コロナウイルス感染症の影響で研究活動が制限され、実験が計画通りに進まなかったため。

  • Research Products

    (10 results)

All 2021 2020

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 3 results) Presentation (4 results)

  • [Journal Article] Effect of long-term confinement on metabolic and physiological parameters in mice.2021

    • Author(s)
      Nishimura W, Takayanagi Y, Tumurkhuu M, Zhou R, Miki H, Noda Y.
    • Journal Title

      Physiology & Behavior

      Volume: 234 Pages: 113386

    • DOI

      10.1016/j.physbeh.2021.113386

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Islet cell dedifferentiation is a pathologic mechanism of long-standing progression of type 2 diabetes.2021

    • Author(s)
      Amo-Shiinoki K, Tanabe K, Hoshii Y, Matsui H, Harano R, Fukuda T, Takeuchi T, Bouchi R, Takagi T, Hatanaka M, Takeda K, Okuya S, Nishimura W, Kudo A, Tanaka S, Tanabe M, Akashi T, Yamada T, Ogawa Y, Ikeda E, Nagano H, Tanizawa Y.
    • Journal Title

      JCI Insight

      Volume: 6 Pages: 143791

    • DOI

      10.1172/jci.insight.143791.

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Characterization of taste receptor-related G-protein α-gustducin in pancreatic β-cells.2020

    • Author(s)
      Udagawa H, Hiramoto M, Kawaguchi M, Uebanso T, Ohara-Imaizumi M, Nammo T, Nishimura W, Yasuda K.
    • Journal Title

      J Diabetes Investig

      Volume: 11 Pages: 814–822

    • DOI

      10.1111/jdi.13214.

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Gene Repression during Maturation of Pancreatic β-Cells Mirrors Those Upregulated in Islets of Diabetic db/db Mice.2020

    • Author(s)
      Nishimura W, Tumurkhuu M, Noda Y, Yasuda K.
    • Journal Title

      Diabetes

      Volume: 69 Pages: Supple1: 2059-P

    • DOI

      10.2337/db20-2059-P

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 膵β細胞の脱分化に関与しうる因子.2020

    • Author(s)
      西村 渉.
    • Journal Title

      細胞.

      Volume: 52 Pages: 400-403

  • [Journal Article] 仕事人の楽屋裏.2020

    • Author(s)
      西村 渉.
    • Journal Title

      緩和ケア.

      Volume: 30 Pages: 434-435

  • [Presentation] 成熟膵β細胞で高発現している遺伝子の解析.2020

    • Author(s)
      西村 渉、ムンフトヤ・トゥムルフー.
    • Organizer
      第93回日本生化学会大会.
  • [Presentation] 成熟膵β細胞で特異的に発現している遺伝子群の解析.2020

    • Author(s)
      西村 渉、ムンフトヤ・トゥムルフー、安田和基、野田泰子.
    • Organizer
      第63回日本糖尿病学会年次学術集会.
  • [Presentation] 膵β細胞障害を誘導する分子の同定.2020

    • Author(s)
      西村 渉、ムンフトヤ・トゥムルフー.
    • Organizer
      第9回国際医療福祉大学学会.
  • [Presentation] Gata5はグルタチオン-S-トランスフェラーゼの発現を増強させ内臓脂肪の酸化ストレスを調節する.2020

    • Author(s)
      宇田川陽秀, 舟橋伸昭, 南茂隆生, 平本正樹, 西村 渉, 植木浩二郎, 安田和基.
    • Organizer
      第34回日本糖尿病・肥満動物学会.

URL: 

Published: 2021-12-27  

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