膵島血流に着目したGLP-1の新規作用機序の解明：In vivo画像による検討

2022 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 21K16360
• Research Institution: Kawasaki Medical School
• Principal Investigator: 木村 友彦 川崎医科大学, 医学部, 講師 (50454830)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 膵島 / 血流 / GLP-1受容体作動薬 / 虚血 / 糖尿病

Outline of Annual Research Achievements

①【急性投与：正常血糖マウス】β細胞特異的にEGFPでラベリングしたB6.Cg-Tg（Ins1-EGFP）1Hara/J マウスの膵臓を露出させ、生存下にGLP-1受容体作動薬（リラグルチド）を投与し、顕微鏡にて膵島周囲血管径、血流を評価したが、急性投与では明らかな血管系の変化は認めていない。

②【急性投与：糖尿病マウス】同マウスに対し、低用量ストレプトゾトシン（STZ）を投与し糖尿病を誘発し、4週間経過した後に、顕微鏡観察下でGLP-1受容体作動薬を急性投与した。投与後の血管径は拡張傾向にあり、サンプル数をさらに増やしていく。

③【慢性投与：糖尿病マウス】同マウスに対し、低用量ストレプトゾトシン（STZ）を投与し糖尿病を誘発し、コントロール群、GLP-1受容体作動薬群に群分けし、4週間薬剤介入を行った。その後、顕微鏡下で膵島周囲血管径と血流を評価したところ、GLP-1受容体作動薬群にて血管径が大きい傾向がみられる。また、血流もコントロール群に比べ、保たれており、今後サンプル数を増やして検討していく。膵切片の免疫染色から膵島内のCD31陽性エリア（血管面積）はGLP-1受容体作動薬群にて有意に高値であった。さらにピモニダゾール染色からはGLP-1群では膵島内の虚血の程度が軽いことが示されている。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

2021年度はやや遅れていたものの、2022年度は自家繁殖も順調であり、概ね当初の予定通り進んでいる。今後さらにサンプルを増やし検討していく。

Strategy for Future Research Activity

引き続き、【急性投与：正常血糖マウス】【急性投与：糖尿病マウス】【慢性投与：糖尿病マウス】を進めていく。【急性投与：糖尿病マウス】では、血管径の拡張がみられている。
その現象がGLP-1受容体を介した作用であることを明確にするためには、NO合成酵素阻害薬を使用した状態で血管径の拡張がみられないのか確認する。

【慢性投与：糖尿病マウス】では、GLP-1受容体作動薬群では膵島内の虚血が軽く、血管面積が大きいことが証明された。この現象のメカニズムをさらに詳細に検討するために、慢性投与マウスの左心室から還流を行いDAF-CellROX投与により、膵ラ氏島のNO/ROSを顕微鏡下で検出し定量する。

Causes of Carryover

2021年度、マウスの繁殖が予想よりも遅れたため、使用試薬が想定よりも少なく、次年度使用額が生じた。
次年度使用額はDAF-CellROXの購入やストレプトゾトシン等の購入に使用予定。