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2014 Fiscal Year Annual Research Report

誘導性細胞標識システムを利用した膵β細胞分化・再生メカニズムの解明

Research Project

Project/Area Number 24591330
Research InstitutionKobe University

Principal Investigator

南 幸太郎  神戸大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (80334176)

Project Period (FY) 2012-04-01 – 2015-03-31
Keywords糖尿病 / 糖代謝異常
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、誘導性Cre/loxPシステムに基づく膵β細胞標識モデルマウスを用いて、その分化・増殖・再生過程を比較解析することによって、膵β細胞がどのようにインスリン分泌機能を獲得して成熟した細胞に分化・再生するのか、アロキサン糖尿病モデルにおけるヒトGLP-1受容体作動薬リラグルチドの効果を解析することにより、その一端を明らかにすることを目的とした。我々は、誘導性に膵β細胞を標識できるマウス(Ins2-Cre/R26RYFPマウス)を樹立し、これによって膵β細胞の増殖(自己複製)と新生(幹/前駆細胞からの分化)を区別できることを実証しているので、このマウスを用いて解析を実施した。
前年度までに、リラグルチドがアロキサン糖尿病マウスにおいて膵β細胞の量と質をともに改善することを明らかにしてきたが、最終年度では、そのメカニズムについて主に解析を進めた。利尿薬で糖の再吸収を阻害するフロリジンを投与し、リラグルチドと同様の血糖コントロールをしたにもかかわらず膵β細胞量は増加せず、インスリン分泌機能も回復しなかった。このことからリラグルチドは、血糖降下作用以外にも何らかのメカニズムで膵β細胞の量と機能へ影響していると考えられた。リラグルチドは、アロキサン投与とその後の高血糖によって生じた膵β細胞における酸化ストレスを軽減した。この時、膵β細胞の機能と量の維持に関与する転写因子のPdx1とFoxO1の発現が回復することを見出した。興味深いことに、リラグルチドによるこれらの効果は、薬剤投与終了後少なくとも2週間は持続した。
以上の結果から、ヒトにおいても同様の効果が認められれば、膵β細胞量の減少した糖尿病患者に対して有用な薬剤となる可能性があると考えられる。

  • Research Products

    (15 results)

All 2015 2014

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 3 results) Presentation (7 results) Book (2 results)

  • [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 to Cells

      Volume: 20 Pages: 印刷中

    • DOI

      10.1111/gtc.12227

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Liraglutide improves pancreatic beta cell mass and function in alloxan-induced diabetic mice.2015

    • Author(s)
      Tamura K, Minami K, Kudo M, Iemoto K, Takahashi H, Seino S
    • Journal Title

      Plos One

      Volume: 10 Pages: 印刷中

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] 膵再生2015

    • Author(s)
      南幸太郎
    • Journal Title

      肝胆膵

      Volume: 70 Pages: 441-446

  • [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
  • [Journal Article] 膵腺房細胞から膵β細胞への分化転換2014

    • Author(s)
      南幸太郎
    • Journal Title

      胆と膵

      Volume: 35 Pages: 333-338

  • [Journal Article] 膵臓の分化・再生研究の最前線2014

    • Author(s)
      南幸太郎
    • Journal Title

      日本消化器学会誌

      Volume: 111 Pages: 1543-1549

  • [Presentation] アロキサン糖尿病マウスにおけるリラグルチドの膵β細胞に対する効果2015

    • Author(s)
      田村香楠子、南幸太郎、高橋晴美 工藤麻耶、北野谷寿人、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
      2015-05-22
  • [Presentation] マウス膵外分泌細胞からのiPS細胞の樹立と特性解析2015

    • Author(s)
      南幸太郎、糠谷大樹、前田治代、星川律子、横井伯英、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
      2015-05-22
  • [Presentation] Preferential expression of liver specific genes and epigenetic memory of induced pluripotent stem cells derived from mouse exocrine pancreas.2014

    • Author(s)
      Minami K, Nukaya D, Hoshikawa R, Yokoi N, Seino S
    • Organizer
      10th IDF-WPR Congress 2014/6th AASD Scientific Meeting
    • Place of Presentation
      Suntec, Singapore
    • Year and Date
      2014-11-21
  • [Presentation] 膵β細胞の3次元化によるインクレチン/cAMP応答性の誘導2014

    • Author(s)
      柴崎忠雄、吾甫尓江艾尼、マヒラアシム、岩崎真宏、星川律子、横井伯英、南幸太郎、清野進
    • Organizer
      第87回日本生化学会大会
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2014-10-16
  • [Presentation] Effect of liraglutide on beta-cell mass and function in alloxan diabetic mice.2014

    • Author(s)
      Tamura K, Minami K, Takahashi H, Kudo M, Seino S
    • Organizer
      50th Annual Meeting of the European Association for the Study of Diabetes
    • Place of Presentation
      Vienna, Austria
    • Year and Date
      2014-09-18
  • [Presentation] 膵細胞の可塑性と再生医療への応用可能性2014

    • Author(s)
      南幸太郎
    • Organizer
      第4回細胞再生医療研究会
    • Place of Presentation
      神戸
    • Year and Date
      2014-07-27
  • [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)
      吾甫尓江艾尼、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
  • [Book] 膵島の再生医療2015

    • Author(s)
      南幸太郎
    • Total Pages
      200(136-141)
    • Publisher
      診断と治療社
  • [Book] International Textbook of Diabetes Mellitus (ITDM), 4th edition2015

    • Author(s)
      Seino S, Shibasaki T, Minami K
    • Total Pages
      1240(96-107)
    • Publisher
      Wiley-Blackwell

URL: 

Published: 2016-06-01  

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