包括的代謝プロファイリングによる自己免疫疾患モデルラットの病態発症機構の解明

2014 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 24500491
• Research Institution: Kobe University
• Principal Investigator: 横井 伯英 神戸大学, 医学(系)研究科(研究院), 特命准教授 (70311610)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2015-03-31
• Keywords: 自己免疫疾患 / 疾患モデル / メタボローム / バイオマーカー / 1型糖尿病 / 自己免疫性甲状腺炎

Outline of Annual Research Achievements

本研究では、自己免疫性1型糖尿病モデルKDPラットおよび研究代表者が新規に確立した自己免疫性甲状腺炎モデルPVG.KDP-Cblbラットを対象として、包括的メタボローム解析により病態発症過程の経時的な代謝プロファイルの変化（経時的代謝ダイナミクス）を明らかにする。膵臓および甲状腺における炎症や病態の発症・進展・重症化を鋭敏に反映する代謝物・代謝経路を同定し、細胞レベルおよび個体レベルの解析から病態生理学的な意義を検討することにより、メタボロームという新たな視点から自己免疫疾患の病態発症機構の解明に挑む。
1. 1型糖尿病モデルKDPラットを対象とした包括的メタボローム解析
自己免疫性1型糖尿病モデルKDPラットを対象として行ったGC-MSおよびCE-MSによるメタボローム解析の結果の検討から、膵島炎や糖尿病の病態発症過程の詳細な代謝プロファイルの変化を明らかにするとともに、病態発症を鋭敏に反映する代謝物・代謝経路の候補を同定した。
2. 自己免疫性甲状腺炎モデルPVG.KDP-Cblbラットを対象とした包括的メタボローム解析
自己免疫性甲状腺炎モデルPVG.KDP-Cblbラットを対象として行ったGC-MSおよびCE-MSによるメタボローム解析の結果の検討から、甲状腺における炎症発症過程の詳細な代謝プロファイルの変化を明らかにするとともに、病態発症・進展・重症化を鋭敏に反映する代謝物・代謝経路の候補を同定した。
メタボロームというこれまでとは異なる観点から、自己免疫疾患の病態発症に関与する代謝物・代謝経路ならびに自己免疫疾患の病態発症を鋭敏に感知する新規のバイオマーカー候補が同定された。全く新しい自己免疫疾患の早期診断や病態評価法の確立に直結する成果が得られた。

Research Products

• [Journal Article] Preferential gene expression and epigenetic memory of induced pluripotent stem cells derived from mouse pancreas (2015)
  • Author(s): Nukaya, D., Minami, K., Hoshikawa, R., Yokoi, N., Seino, S.
  • Journal Title: Genes Cells Volume: 印刷中 Pages: -
  • DOI: 10.1111/gtc.12227
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Identification of putative biomarkers for prediabetes by metabolome analysis of rat models of type 2 diabetes (2015)
  • Author(s): Yokoi, N., Beppu, M., Yoshida, E., Hoshikawa, R., Hidaka, S, Matsubara, T., Shinohara, M., Irino, Y., Hatano, N., Seino, S.
  • Journal Title: Metabolomics Volume: 印刷中 Pages: -
  • DOI: 10.1007/s11306-015-0784-9
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Characterization of the prediabetic state in a novel rat model of type 2 diabetes, the ZFDM rat (2015)
  • Author(s): Gheni, G., Yokoi, N., Beppu, M., Yamaguchi, T., Hidaka, S., Kawabata, A., Hoshino, Y., Hoshino, M., Seino, S.
  • Journal Title: J. Diabetes Res. Volume: 2015 Pages: -
  • DOI: 10.1155/2015/261418
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] バイオマーカー (2015)
  • Author(s): 横井伯英、清野進
  • Journal Title: 実験医学 Volume: 33 Pages: 1173-1177
• [Journal Article] Glutamate acts as a key signal linking glucose metabolism to incretin/cAMP action to amplify insulin secretion (2014)
  • Author(s): Gheni, G., Ogura, M., Iwasaki, M., Yokoi, N., Minami, K., Nakayama, Y., Harada, K., Hastoy, B., Wu, X., Takahashi, H., Kimura, K., Matsubara, T., Hoshikawa, R., Hatano, N., Sugawara, K., Shibasaki, T., Inagaki, N., Bamba, T., Mizoguchi, A., Fukusaki, E., Rorsman, P., Seino, S.
  • Journal Title: Cell Reports Volume: 9 Pages: 661-673
  • DOI: 10.1016/j.celrep.2014.09.030
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Presentation] 2型糖尿病モデルSDTラットにおけるトリプトファン代謝変動の解析 (2015)
  • Author(s): 別府正悠、横井伯英、星川律子、日高志保美、松原稔哉、篠原雅巳、清野 進
  • Organizer: 第29回日本糖尿病・肥満動物学会年次学術集会
  • Place of Presentation: 京都
  • Year and Date: 2015-02-14 – 2015-02-14
• [Presentation] 新規肥満・糖尿病モデルZFDMラットを用いたインスリン分泌研究 (2015)
  • Author(s): 横井伯英、山口拓郎、グプルジャン ゲニ、清野 進
  • Organizer: 第29回日本糖尿病・肥満動物学会年次学術集会
  • Place of Presentation: 京都
  • Year and Date: 2015-02-13 – 2015-02-13
  • Invited
• [Presentation] 新規肥満・糖尿病モデルZFDMラットの表現型解析 (2014)
  • Author(s): 横井伯英、グプルジャン ゲニ、別府正悠、山口拓郎、日高志保美、川畑綾子、星野貴一、星野雅行、清野 進
  • Organizer: 第124回関西実験動物研究会
  • Place of Presentation: 京都
  • Year and Date: 2014-12-05 – 2014-12-05
• [Presentation] Identification of biomarkers for prediabetes: a study of rat models of type 2 diabetes (2014)
  • Author(s): Yokoi N., Beppu, M., Hoshikawa, R., Hidaka, S., Matsubara, T., Shinohara, M., Seino, S.
  • Organizer: 10th IDF-WPR Congress 2014 and 6th AASD Scientific Meeting
  • Place of Presentation: Suntec, Singapore
  • Year and Date: 2014-11-21 – 2014-11-21
• [Presentation] 膵β細胞におけるグルタミン酸動態の代謝フラックス解析 (2014)
  • Author(s): グプルジャン ゲニ、横井伯英、星川律子、山口拓郎、岩崎真宏、小倉雅仁、南幸太郎、柴崎忠雄、清野 進
  • Organizer: 第57回日本糖尿病学会年次学術集会
  • Place of Presentation: 大阪
  • Year and Date: 2014-05-24 – 2014-05-24
• [Presentation] 新規肥満性2型糖尿病モデルZucker fatty diabetes mellitus（ZFDM）ラットの病態解析 (2014)
  • Author(s): 横井伯英、山口拓郎、グプルジャン ゲニ、日高志保美、別府正悠、星川律子、星野雅行、清野 進
  • Organizer: 第57回日本糖尿病学会年次学術集会
  • Place of Presentation: 大阪
  • Year and Date: 2014-05-23 – 2014-05-23
• [Presentation] 自然発症糖尿病モデルラットを用いた経時的メタボローム解析による2型糖尿病バイオマーカーの探索 (2014)
  • Author(s): 別府正悠、横井伯英、星川律子、日高志保美、篠原雅巳、清野 進
  • Organizer: 第57回日本糖尿病学会年次学術集会
  • Place of Presentation: 大阪
  • Year and Date: 2014-05-23 – 2014-05-23
• [Presentation] 質量分析計を利用したプロテオミクス、メタボロミクスの糖尿病研究への応用 (2014)
  • Author(s): 清野 進、松原稔哉、横井伯英
  • Organizer: 第57回日本糖尿病学会年次学術集会
  • Place of Presentation: 大阪
  • Year and Date: 2014-05-23 – 2014-05-23
  • Invited
• [Presentation] 自然発症モデルを用いた疾患バイオマーカーの探索－2型糖尿病モデルSDTラットを用いた検討－ (2014)
  • Author(s): 横井伯英、別府正悠、星川律子、日高志保美、篠原雅巳、清野 進
  • Organizer: 第61回日本実験動物学会総会
  • Place of Presentation: 札幌
  • Year and Date: 2014-05-16 – 2014-05-16
• [Remarks] 神戸大学大学院医学研究科分子代謝医学ホームページ
  • URL: http://www.med.kobe-u.ac.jp/phys1/