胎生期の低栄養が膵島の質的・機能的形成に及ぼす影響の解析

2011 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 22590976
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 豊田 健太郎 京都大学, 医学研究科, 助教 (00447971)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 濱崎 暁洋 京都大学, 医学研究科, 助教 (40456900)
• Keywords: 糖尿病 / 糖代謝異常

Research Abstract

平成23年度は、胎仔膵のOPT条件を検討するために、胎仔膵サンプルを調整した。交配後18.5日の胎仔より肝膵腸を一塊として摘出し固定した。固定したサンプルについてインスリン免疫染色作業を行った。OPT解析用に、透明化を通常の方法に従って行い、OPTで撮像した。その結果、膵臓に一致して膵島のスポットを認めた。画像解析ソフトで3Dイメージを構築でき、また膵島の数量を定量化できた。
次に、雌のRip-Lucマウス(ラットインスリンプロモーター下にルシフェラーゼを発現する遺伝子改変マウス)を、通常食(CD)群と30%カロリー制限(RD)群に分ける予備検討を開始した。カロリー制限は、当初毎日CD群の食事量を計量し、その70%量を与える予定であった。食事量をマウス用のマルチフィーダーを用いて測定したが、毎日の測定では食事量の変化が少なく70%への調節が困難であった。よって、2日毎に摂取量を調節することに変更した。しかしながら、体重変動と食事摂取量の個体差が大きく解析ができなかった。
平成24年度は、代謝ケージを用いて摂餌量を毎日測定する方針に変更した。その後、CD群とRD群について、(1)IVISシステムによる解析と(2)OPT Scannerによる解析を行う。解析ポイントは、胎生10日、14日、18日、出生時、以後離乳まで毎週、その後は2週間隔でIVISシステムによる解析を行う。その結果をもとに膵島量の変化点を特定し、OPT scannerによる解析ポイントを決定することとした。

Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

・カロリー制限群の安定した作成がマウス用マルチフィーダーでは困難であることが判明したこと・厳密な摂取量評価に基づくカロリー制限を行うためには代謝ケージと判明したが、代謝ケージの導入を行い、運用を開始するまでに時間を要したこと・新生児マウスのIVIS撮像における問題点解決を検討した。具体的には、これまでルシフェリンの腹腔内注射後のIVIS撮像を行っていたが、新生児マウスが小さいために手技的に困難があり、安定したデータが得られなかった。そこで、皮下注射による観察法に切り替えた。

Strategy for Future Research Activity

・平成23年度に導入した代謝ケージを用いて、コントロール群とカロリー制限群の作成とその後の比較検討を行う。胎仔膵のOPTによる解析を行い、膵島量の定量と比較を行う。また、乳児期マウスに経時的にルシフェラーゼを投与してIVISによる前向きの定量解析を行う。膵島量の差を明らかにした上で、介入ポイントを設定し、膵島量回復の可能性ついて検討する。

Research Products

• [Journal Article] 非侵襲的膵β細胞イメージング (2012)
  • Author(s): 豊田健太郎, 稲垣暢也
  • Journal Title: Diabetes Journal Volume: 40 Pages: 47-50
• [Journal Article] Three-dimensional ex vivo imaging and analysis of intraportal islet transplants (2011)
  • Author(s): Fujimoto H, Toyoda K, Okitsu T, Liu X, Mukai E, Zhuang X, Uemoto S, Mochizuki N, Inagaki N
  • Journal Title: Transplant International Volume: 24 Pages: 839-844
  • DOI: 10.1111/j.1432-2277.2011.01271.x
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] GLP-1の膵島再生・膵島イメージングへの応用 (2011)
  • Author(s): 豊田健太郎, 稲垣暢也
  • Journal Title: 最新医学 Volume: 66 Pages: 90-96
• [Presentation] 膵β細胞GLP-1受容体を標的とするPET用イメージングプローブとしての18F標識Exendin-4誘導体の開発 (2012)
  • Author(s): 小川祐, 木村寛之, 河嶋秀和, 豊田健太郎, 向英里, 藤本裕之, 松田洋和, 小野正博, 稲垣暢也, 佐治英郎
  • Organizer: 日本薬学会第132年会
  • Place of Presentation: 札幌(北海道)
  • Year and Date: 2012-03-30
• [Presentation] Development of the Imaging Probe Targeting Pancreatic GLP-1 Receptors for Noninvasive Detection of Pancreatic・-cell Mass (2011)
  • Author(s): Ogawa Y, Kimura H, Kawashima H, Toyoda K, Mukai E, Fujimoto H, Hirao K, OnoM, Inagaki N, Saji H
  • Organizer: The 8th AFMC International Medicinal Chemistry Symposium
  • Place of Presentation: 東京(日本)
  • Year and Date: 2011-11-29
• [Presentation] 膵β細胞GLP-1受容体を標的とするSPECT用イメージングプローブExendin(9-39)誘導体の開発 (2011)
  • Author(s): 小川祐, 木村寛之, 河嶋秀和, 豊田健太郎, 向英里, 藤本裕之, 平尾佳, 松田洋和, 小野正博, 稲垣暢也, 佐治英郎
  • Organizer: 第51回日本核医学会学術総会
  • Place of Presentation: 筑波(茨城)
  • Year and Date: 2011-10-28
• [Presentation] 膵β細胞GLP-1受容体標的放射性プローブとしてのI-123標識Exendin-4誘導体 (2011)
  • Author(s): 小川祐, 木村寛之, 河嶋秀和, 豊田健太郎, 向英里, 藤本裕之, 松田洋和, 小野正博, 稲垣暢也, 佐治英郎
  • Organizer: 第9回次世代を担う若手のためのフィジカル・ファーマコフォーラム
  • Place of Presentation: 神奈川(日本)
  • Year and Date: 2011-09-12
• [Presentation] Non-Invasive SPECT Imaging of Pancreatic Islets Targeting Glueagon-Like Peptide-1 Receptors (2011)
  • Author(s): Fujimoto H, Toyoda K, Kimura H, Ogawa Y, Mukai E, Xiaotong Z, Kawashima H, Ueda M, Matsuda H, Hirao K, Saji H, Inagaki N
  • Organizer: American Diabetes Association 71th Scientific Sessions
  • Place of Presentation: サン・ディエゴ(米国)
  • Year and Date: 2011-06-30
• [Presentation] Development of Non-Invasive PET Probe for Quantifying Pancreatic β-cell mass using Fluorine-18-Labeled Exendin-4 (2011)
  • Author(s): Toyoda K, Kimura H, Fujimoto H, Xiaotong Z, Mukai E, Ogawa Y, Hirao K, Matsuda H, Kawashima H, Ueda M, Temma T, Saji H, Inagaki
  • Organizer: American Diabetes Association 71th Scientific Sessions
  • Place of Presentation: サン・ディエゴ(米国)
  • Year and Date: 2011-06-29
• [Presentation] Development of 123I labeled Exendin derivatives for the imaging of GLP-1 receptors on pancreatic β-cell with SPECT (2011)
  • Author(s): Ogawa Y, Kimura H, Kawashima H, Toyoda K, Mukai E, Fujimoto H, Hirao K, OnoM, _Inagaki N, Saji H
  • Organizer: Society of Nuclear Medicine 58th Annual Meeting
  • Place of Presentation: サン・アントニオ(米国)
  • Year and Date: 2011-06-06
• [Presentation] Radiosynthesis and evaluation of F-18 Exendin-4 derivatives as a PET tracer for the imaging of GLP-1 receptors on pancreatic β-cells (2011)
  • Author(s): Kimura H, Ogawa Y, Kawashima H, Toyoda K, Mukai E, Fujimoto H, Ono M, HiraoK, Inagaki N, Saji H
  • Organizer: Society of Nuclear Medicine 58th Annual Meeting
  • Place of Presentation: サン・アントニオ(米国)
  • Year and Date: 2011-06-06
• [Presentation] GLP-1受容体を標的とするSPECT用膵島イメージングプローブの開発 (2011)
  • Author(s): 藤本裕之, 豊田健太郎, 木村寛之, 小川祐, 向英里, 庄暁桐, 上田真史, 天満敬, 河嶋秀和, 平尾佳, 松尾洋和, 永川健司, 佐治英郎, 稲垣暢也
  • Organizer: 第54回日本糖尿病学会年次学術集会
  • Place of Presentation: 札幌(北海道)
  • Year and Date: 2011-05-21
• [Presentation] GLP-I受容体を標的とする非侵襲的膵島イメージンのためのPET用プローブの開発 (2011)
  • Author(s): 豊田健太郎, 木村寛之, 藤本裕之, 小川祐, 向英里, 庄暁桐, 河嶋秀和, 平尾佳, 松尾洋和, 永川健司, 佐治英郎, 稲垣暢也
  • Organizer: 第54回日本糖尿病学会年次学術集会
  • Place of Presentation: 札幌(北海道)
  • Year and Date: 2011-05-19