2021 Fiscal Year Research-status Report
新規治療戦略を見据えた膵α細胞機能とDPP-4発現の病態学的解析
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21K08576
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
河盛 段 大阪大学, 医学部附属病院, 准教授 (50622362)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
片上 直人 大阪大学, 医学系研究科, 講師 (10403049)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | グルカゴン / 糖尿病 / GLP-1 / DPP-4 / インクレチン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題では、①「膵α細胞は複数ホルモンの分泌バランスが変化する様々な機能的多様性 (subtype)を呈し」、②「糖尿病下のα細胞ではDPP-4発現増加などの機能的シフトがおこり、これがグルカゴン過剰と共に膵島内GLP-1減少を介して病態悪化に関与する」という新しい概念仮説を設定し、グルカゴン分泌細胞株InR1Gを用いた解析による検証を行っている。
①InR1G細胞に対し、11.1mMの通常グルコース濃度もしくは25mMの高グルコース負荷にて12時間培養した後、1時間Static Incubationにてグルカゴン分泌を評価した結果、25ｍMの高グルコース下で培養したInR1G細胞では高グルコース刺激時グルカゴン分泌過剰を呈し、糖尿病と同様のグルカゴン分泌異常の誘導を確認したが、同時に細胞内グルカゴン含量は低下を呈した。また、グルカゴン遺伝子発現においては高グルコース負荷による有意な増加は無く、このグルカゴン分泌過剰はグルカゴン生合成の増加によるものではないと考えられた。次に、GLP-1の分泌について同条件下で検討を行ったところ、高グルコース刺激応答性の分泌増加を見出したほか、長時間高グルコース負荷による高グルコース刺激下GLP-1分泌の有意な増加を確認した。
②DPP-4遺伝子を定量的Real-Time PCRで検討すべく、データベースを検索して唯一hitしたハムスターDPP-4のcDNA配列からプライマーを3セット作成し、予備検討により定量的検討が可能と判断したプライマーセット2セットを確立した。これらを用い、InR1G細胞におけるDPP-4遺伝子発現について高グルコース負荷の経時的な発現変化を評価したところ、25mMグルコース負荷24時間時点においてDPP-4遺伝子発現量の有意な増加が確認された。一方、48時間以降ではその増加は消失した。また、遺伝子発現量の増大が確認できた24時間時点において、DPP-4蛋白質発現をWestern Blot法にて確認した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
細胞株を用いた分子生物学的実験においては、グルカゴンとGLP-1の分泌評価という研究計画に従った実験を継続し、またその背景機序としてDPP-4発現とその変化を確認した。しかし、近年のCOVID-19パンデミックにともなう度重なる緊急事態宣言、また医療機関を併設した研究機関としての感染拡大予防指針等の事情により、研究活動が制限された結果、当初の予定と比して研究遂行については遅れが生じている。
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| Strategy for Future Research Activity |
細胞株を用いた分子生物学的実験においては、当初の実験計画通り進行を行い、グルカゴンとGLP-1分泌の評価を行った。今後はこれらの時間的経過他の詳細な解析を行うとともに、その背景メカニズムを解析する。特に本年度研究で確認されたDPP-4発現変化については、その病態的意義を明らかとすべく促進及び抑制実験による機能的評価を追加し、より解析を進行する。一方、COVID-19パンデミックや国際社会の混乱による社会情勢については想定外のことが多く、これらに対しては適宜対応する方針とする。
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| Causes of Carryover |
当年度に予定していた動物を用いた実験において、繁殖における問題と施設都合（移転）のため系統遮断が必要となり、予定していた実験を延期せざるをえなかった。そのため、当年度に予定していた当該実験に使用すべき一部を、次年度使用額として計上している。
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Research Products
(2 results)
