Hypoxic response by BHLHE40 and PHD3 in pancreatic beta cells

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 22K16399
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 54040:Metabolism and endocrinology-related
• Research Institution: Kumamoto University
• Principal Investigator: Tsuyama Tomonori 熊本大学, 大学院生命科学研究部(医), 助教 (10845960)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 低酸素 / 膵β細胞 / インスリン分泌

Outline of Final Research Achievements

This study revealed the role of BHLHE40 and PHD3 in hypoxic response of pancreatic βcells as follows. (1) BHLHE40 transcriptionally suppresses MAFA gene expression by inhibiting PDX-1 binding to an enhancer region of Mafa gene. (2) BHLHE40 reduces mitochondrial mass and mitochondrial ATP production by suppressing the expression of PGC-1α. (3) It is suggested that PHD3 maintains cell proliferation under hypoxic condition by hydroxylating and activating AKT in pancreatic β cells.

Free Research Field

糖代謝

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

２型糖尿病の病態に膵β細胞における低酸素ストレスが関与している可能性が示唆されているが、そのメカニズムの詳細は不明のままである。本研究では膵β細胞における低酸素応答因子であるBHLHE40やPHD3が糖尿病病態における血糖値の制御に重要な影響を及ぼしている因子であることを明らかにした。今後BHLHE40やPHD3の発現制御や機能についてさらに詳しく明らかにしていくことで、２型糖尿病の病態解明や新たな治療戦略の開発につながることが期待できる。