Evaluation of tissue fibrosis mechanism associated with type 2 diabetes mouse focusing on insulin receptor substrate

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K18047
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 56020:Orthopedics-related
• Research Institution: University of Occupational and Environmental Health, Japan
• Principal Investigator: Yamanaka Yoshiaki 産業医科大学, 医学部, 講師 (60644862)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 線維化 / 2型糖尿病 / インスリン受容体基質

Outline of Final Research Achievements

Fibrosis of organs is accelerated in patients with type 2 diabetes mellitus, and an association of insulin receptor substrate (IRS) with fibrosis has been demonstrated. In this study, we evaluated the mechanism of fibrosis in type 2 diabetes mellitus, focusing on fibrosis of the knee joint in mice, including the association with IRS.
The expression of fibrosis-related genes including collagen and IRS2 expression was upregulated in db/db mice, a mouse model of type 2 diabetes, compared to wild mice. Since IGF-1R expression is known to be upregulated in type 2 diabetes and IRS is an important downstream mediator of IGF-1 signaling, IRS-mediated signaling may be involved in arthrofibrosis in db/db mice.

Free Research Field

整形外科

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

組織の線維化は臓器不全に共通の病態である。特に2型糖尿病患者では心臓、肝臓、腎臓など重要臓器の線維化が促進されることが知られており重篤な症状を呈する。従って、2型糖尿病患者の線維化の機序を解明することは、臓器不全の進展予防や治療法の開発に繋がる。一方、線維化とインスリン受容体基質 (IRS)の関連が肺線維症や腎線維症など線維化が主な病態である疾患において指摘されている。本研究では、2型糖尿病モデルマウスの膝関節包線維化にIRSを介したシグナルが関与している可能性があることを明らかにした。今後、IRSに着目することで2型糖尿病患者の組織線維化を抑制する治療法の開発に繋がる可能性がある。