Analysis of the synergistic effects of a high-fat diet and type 2 diabetes susceptibility gene on pancreatic beta cell failure

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K17684
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 59040:Nutrition science and health science-related
• Research Institution: Kobe University
• Principal Investigator: Inoue Hiroyuki 神戸大学, 保健学研究科, 保健学研究員 (70885293)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 膵β細胞 / 高脂肪食 / エピジェネティクス

Outline of Final Research Achievements

Using the pancreatic islets of Kcnq1 mutant mice, we analyzed the expression levels of transcription factor C/EBPβ and cell cycle regulator p57 due to a high-fat dietary load. Then, the expression of C/EBPβ and p57 was significantly increased in the pancreatic islets of Kcnq1 mutant mice compared to control mice. It has been reported that the binding site of C/EBPβ was present at the promoter of p57. We previously reported that the expression of p57 was increased through epigenetic modification in Kcnq1 mutant mice. C/EBPβaccumulated in the pancreatic islets of HFD-fed mice, which may cause pancreatic β-cell failure through enhanced Cdkn1c expression, and is considered to contribute to the development of Japanese type 2 diabetes mellitus.

Free Research Field

糖尿病・内分泌代謝

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究により、遺伝因子と環境因子の相互作用が膵β細胞不全を加速させる可能性が明らかとなった。特に、本研究で使用した「高脂肪食負荷Kcnq1遺伝子変異マウス」は、日本人2型糖尿病モデルマウスとして非常に有用であることが確認された。2型糖尿病発症メカニズムにおける日本人特有の遺伝因子と脂質摂取という環境因子との相乗効果、すなわち「Gene-Environmental Interaction」に着目した本研究は、日本人の遺伝因子に近年のライフスタイルがどのような影響を与えているかを検証したものであり、今後、日本人に対する適切な糖尿病治療法や予防法の開発につながる点で非常に重要な結果が得られた。