2020 Fiscal Year Research-status Report
糖代謝関連臓器における生体内オートファジーフラックスの病態生理学的意義の検討
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20K08917
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| Research Institution | Juntendo University |
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Principal Investigator |
西田 友哉 順天堂大学, 医学部, 准教授 (10581449)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | オートファジー / オートファジーフラックス / インスリン抵抗性 / 膵β細胞 / トランスクリプトーム / 細胞内Ca |
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| Outline of Annual Research Achievements |
(1)オートファジーフラックスモニターマウスの有用性の検討：生体内オートファジーフラックスを定量評価可能なpHluorin-LC3-mCherryマウスを作成し、飢餓刺激や薬物による膵β細胞のアブレーションモデルを用いたインスリン枯渇刺激によりオートファジーフラックスを亢進させた場合、蛍光プローブの定量によってオートファジーフラックスが評価可能であることを証明した。
(2)糖代謝異常における様々な臓器でのオートファジーフラックスの評価：インスリン抵抗性が増大する耐糖能異常モデルとして知られるレプチン欠損(ob/ob)マウスとの交配や、インスリン受容体拮抗薬の投与を行った場合、膵β細胞を中心とした膵内分泌細胞のオートファジーフラックスが不均一となることを確認した。
(3)膵β細胞におけるオートファジーフラックスの不均一性と遺伝子発現との関係の検討：インスリン抵抗性モデルマウスで不均一なオートファジーフラックスを示した膵島を単離し、フローサイトメトリーによりその不均一性が定量的に評価できることを示した。さらに、オートファジーフラックスの多寡に従ってその亢進群と減弱群に内分泌細胞を分別し、RNA-seqによるそれぞれのトランスクリプトーム解析を実施した。ob/obマウスとS961投与マウスでそれぞれ比較することで、オートファジーフラックスが更新した膵β細胞で共通して遺伝子発現が上昇していると考えられる16個の遺伝子を同定することに成功した。
(4)膵β細胞におけるオートファジーフラックスの不均一性の機能的検討：細胞内Ca濃度を測定可能な蛍光色素であるFura2を使用し、pHluorin-LC3-mCherryマウスから単離した膵島を用いてグルコース応答性の細胞内Ca濃度の上昇がオートファジーフラックスの多寡によりどのように変化するかを検討した。
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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
当初の計画通りに研究が実行されており、現時点ではおおむね順調に進展していると考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後はオートファジーフラックスが亢進した膵β細胞におけるトランスクリプトーム解析の結果に基づき、オートファジーと膵β細胞機能制御の橋渡しをするターゲットとなる遺伝子の同定と機能解析へと進む。
また、膵β細胞のインスリン分泌能を反映する細胞内Ca動態に着目し、オートファジーフラックスの多寡が膵β細胞の生理的機能とどのように関係するかの検討を行う。
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