2015 Fiscal Year Research-status Report
GlucolipotoxicityにおけるPKCδ依存性β細胞死
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25461366
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| Research Institution | Jikei University School of Medicine |
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Principal Investigator |
藤本 啓 東京慈恵会医科大学, 医学部, 准教授 (40372974)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | beta cell death / glucolipotoxicity / beta cell mass |
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| Outline of Annual Research Achievements |
2型糖尿病において膵β細胞容積の低下はインスリン分泌障害を惹起する。近年、慢性的な高グルコースに高遊離脂肪酸が加わったインスリン分泌障害が誘導される糖脂肪毒性が提唱されているが、詳細な分子機序は不明である。糖脂肪毒性下ではジアシルグリセロール産生が亢進し、細胞死に関与するprotein kinase C δ(PKCδ)が活性化することが予想されるが、膵β細胞におけるPKCδの詳細な機能は不明である。そこでPKCδ依存性膵β細胞死の分子機序を明らかにすることを目的とした。
平成27年度は膵β細胞特異的にPKCδをノックアウトしたマウスを用いて検討を行った。糖尿病モデルとして新生児期ストレプトゾトシン(nSTZ)モデルを作製し、8週齢より高脂肪食(HFD)を負荷した。TUNEL染色で細胞死を検討したところ野生型マウスではnSTZ+HFD負荷によりTUNEL陽性細胞数が増加したが、膵β細胞のPKCδ欠失により改善した。Ki-67染色を行ったところ、nSTZ+HFD負荷によりKi-67陽性細胞数は減少したが膵β細胞のPKCδ欠失により改善はしなかった。よって膵β細胞におけるPKCδは糖脂肪毒性による膵β細胞死を負に制御するが細胞増殖には関与しないことが示唆された。
マウスインスリノーマ細胞にパルミチン酸を高グルコース下で添加するとPdx1 T11のリン酸化が増加しPdx1蛋白発現が減少した。PKCδのノックダウンを行ったところ、Pdx1 T11のリン酸化が抑制されPdx1蛋白の発現減少が改善した。PKCδによるPdx1 T11の直接リン酸化は認められなかった。よって、PKCδは間接的な経路を介してPdx1 T11のリン酸化を制御し、Pdx1の発現調節に関与することが示唆された。以上より、糖脂肪毒性はPKCδを活性化し、PKCδ-Pdx1 pathwayを介して膵β細胞死を誘導する。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
平成27年度中に論文投稿を行う見込みであったがMIN6細胞死およびin vitro kinase assayについて検証実験を行っているため遅延している。
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| Strategy for Future Research Activity |
現在、平成27年度までに行ったin vitro研究の再検証を行っている。
1．パルミチン酸によるMIN6細胞死の割合
2．In vitro kinase assayを用いてPKCδ-PDX1のリン酸化の検討
以上の再検証を行い、論文投稿を行う予定である。
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| Causes of Carryover |
in vitro kinase assayに用いるrecombinant proteinをはじめとして高価な試薬を購入・使用する必要がある。平成28年度以降の物品費を考慮した結果、次年度に助成額を延期して用いることでより詳細な研究および検討を行えると考えた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
推進方策に沿い、論文投稿に必要な実験の再検証をするために必要な試薬の購入費として使用する。また、膵β細胞特異的PKCδノックアウトマウスの飼育維持費としても使用する予定である。
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