Elucidation of the pathophysiological roles of thyroid hormone metabolism in diabetes mellitus

2016 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 26293125
• Research Institution: Gunma University
• Principal Investigator: 村上 正巳 群馬大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (30241871)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 常川 勝彦 群馬大学, 医学部附属病院, 講師 (30436307) ; 奈良 誠人 群馬大学, 医学部附属病院, 助教 (80420165) ; 荒木 修 群馬大学, 医学部附属病院, 助教 (80589482) ; 木村 孝穂 群馬大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (90396656)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: 糖尿病 / 甲状腺ホルモン / 遺伝子 / 一塩基多型 / 自己抗体 / 動脈硬化

Outline of Annual Research Achievements

甲状腺からは主にT4が分泌され、生理作用を発揮するためにはT3に変換される必要があり、また不活化のためにはT4がrT3、T3がT2に変換される必要がある。このような甲状腺ホルモンの代謝を行う酵素がヨードサイロニン脱ヨード酵素である。ヨードサイロニン脱ヨード酵素には１型、２型、３型が存在する。このうちT4を活性型のT3に変換する２型（D2）とT4を不活性型のrT3に、活性型のT3をT2に変換する３型（D3）が甲状腺ホルモンの活性化と不活性化に関わる生理的に重要な酵素である。我々は、褐色脂肪組織、骨格筋、膵β細胞に発現しているD2と膵β細胞に発現しているD3の糖尿病の病態における役割を検討してきた。
我々は培養マウス膵β細胞であるMIN-6細胞にD3の発現を確認し、インクレチンであるGLP-1を添加したところ、MIN-6細胞からのインスリン分泌の増加とともに、D3の発現が増加することが示され、この刺激には細胞内のcAMPが関与することが明らかとなった。さらに、T3はGLP-1によるインスリン分泌を抑制したことから、膵β細胞に発現するD3はGLP-1によるインスリン分泌を増強する役割がある可能性が示唆された。今回、MIN-6におけるD3発現はグルカゴンおよびステロイドホルモンにより制御され、糖尿病治療薬であるビグアナイドの影響を受けるという全く新たな知見が得られ、その作用機序について検討を行っている。
我々はさらに、D2のThr92Alaの１塩基多型（SNP）が糖尿病の病態に関わっている可能性を検討したきたが、今回中高年者の最大酸素摂取量および運動療法における耐糖能改善効果とD2のSNPに関連がある可能性を示唆する成績が得られた。
これらの研究成果は、甲状腺ホルモンならびにその代謝酵素であるヨードサイロニン脱ヨード酵素の糖尿病の病態における役割を示唆するものと考えられる。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Causes of Carryover

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Expenditure Plan for Carryover Budget

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Int'l Joint Research] University of California Los Angeles/Vanderbilt University/Cornell University(米国)
  • Country Name: U.S.A.
  • Counterpart Institution: University of California Los Angeles/Vanderbilt University/Cornell University
  • # of Other Institutions: 3
• [Int'l Joint Research] Monash University(オーストラリア)
  • Country Name: AUSTRALIA
  • Counterpart Institution: Monash University
• [Int'l Joint Research] Finsen Laboraotory/University of Copenhagen(デンマーク)
  • Country Name: DENMARK
  • Counterpart Institution: Finsen Laboraotory/University of Copenhagen
• [Int'l Joint Research] University of Montreal(カナダ)
  • Country Name: CANADA
  • Counterpart Institution: University of Montreal
• [Int'l Joint Research] Universite de Lyon(フランス)
  • Country Name: FRANCE
  • Counterpart Institution: Universite de Lyon
• [Int'l Joint Research]
  • # of Other Countries: 2
• [Journal Article] Comparison of 16S ribosomal RNA gene sequence analysis and conventional culture in the environmental survey of a hospital. (2017)
  • Author(s): Manaka A, Tokue Y, Murakami M.
  • Journal Title: J Pharm Health Care Sci. Volume: - Pages: -
  • DOI: 10.1186/s40780-017-0074-y.
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Lipoprotein lipase does not increase significantly in the postprandial plasma. (2017)
  • Author(s): Ishiyama N, Sakamaki K, Shimomura Y, Kotani K, Tsuzaki K, Sakane N, Miyashita K, Fukamachi I, Kobayashi J, Stanhope KL, Havel PJ, Kamachi K, Tanaka A, Tokita Y, Machida T, Murakami M, Nakajima K.
  • Journal Title: Clinica Chimica Acta Volume: 464 Pages: 204-210
  • DOI: 10.1016/j.cca.2016.11.035
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Triglyceride content in remnant lipoproteins is significantly increased after food intake and is associated with plasma lipoprotein lipase. (2017)
  • Author(s): Nakajima K, Tokita Y, Sakamaki K, Shimomura Y, Kobayashi J, Kamachi K, Tanaka A, Stanhope KL, Havel PJ, Wang T, Machida T, Murakami M.
  • Journal Title: Clinica Chimica Acta Volume: 465 Pages: 45-52
  • DOI: 10.1016/j.cca.2016.12.011.
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Monoclonal antibodies that bind to the Ly6 domain of GPIHBP1 abolish the binding of LPL. (2017)
  • Author(s): Hu X, Sleeman MW, Miyashita K, Linton MF, Allan CM, He C, Larsson M, Tu Y, Sandoval NP, Jung RS, Mapar A, Machida T, Murakami M, Nakajima K, Ploug M, Fong LG, Young SG, Beigneux AP.
  • Journal Title: JOURNAL OF LIPID RESEARCH Volume: 58 Pages: 208-215
  • DOI: 10.1194 / jlr.M072462
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Use of capillary electrophoresis with dual-opposite end injection for simultaneous analysis of small ions in saliva samples from wrestlers undergoing a weight training program. (2016)
  • Author(s): Mori M, Ishikawara F, Tomoda T, Yamada S, Okamoto M, Itabashi H, Seki Y, Matsumoto R, Shoho Y, Martha L, Sumino H, Murakami M.
  • Journal Title: JOURNAL OF CHROMATOGRAPHY B-ANALYTICAL TECHNOLOGIES IN THE BIOMEDICAL AND LIFE SCIENCES Volume: 15 Pages: 1012-1013
  • DOI: 10.1016 / j.jchromb.2016.01.037
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] The majority of lipoprotein lipase in plasma is bound to remnant lipoproteins: A new definition of remnant lipoproteins. (2016)
  • Author(s): Sato K, Okajima F, Miyashita K, Imamura S, Kobayashi J, Stanhope KL, Havel PJ, Machida T, Sumino H, Murakami M, Schaefer E, Nakajima K.
  • Journal Title: Clinica Chimica Acta Volume: 461 Pages: 114-125
  • DOI: 10.1016/j.cca.2016.06.020
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] An LPL-specific monoclonal antibody, 88B8, that abolishes the binding of LPL to GPIHBP1. (2016)
  • Author(s): Allan CM, Larsson M, Hu X, He C, Jung RS, Mapar A, Voss C, Miyashita K, Machida T, Murakami M, Nakajima K, Bensadoun A, Ploug M, Fong LG, Young SG, Beigneux AP
  • Journal Title: JOURNAL OF LIPID RESEARCH Volume: 57 Pages: 1889-1898
  • DOI: 10.1194/jlr.M070813
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Presentation] Assesment of the glucose tolerance among young Japanese subjects by the shape of plasma glucose concentration curve during OGTT (2016)
  • Author(s): Aoki T, Kimura T, Tsunekawa K, Araki O, Nara M, Yoshida A, Machida T, Murakami M
  • Organizer: The 32nd World Congress of Biomedical Laboratory Science
  • Place of Presentation: Kobe
  • Year and Date: 2016-08-31 – 2016-09-04
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] The sodium glucose co-transporter 2 receptor inhibitors attenuated the results leukocytes tested by urine dipsticks (2016)
  • Author(s): Kamiyama K, Machida T, Yoshida A, Araki O, Kimura T, Murakami M
  • Organizer: The 32nd World Congress of Biomedical Laboratory Science
  • Place of Presentation: Kobe
  • Year and Date: 2016-08-31 – 2016-09-04
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Evaluation of free and toral prostate-specific antigen assay on the AIA-CL2400 analyzer (2016)
  • Author(s): Iwai M, Nakajima K, Kamiyama K, Fujii S, Machida T, Araki O, Ito K, Murakami M
  • Organizer: The 32nd World Congress of Biomedical Laboratory Science
  • Place of Presentation: Kobe
  • Year and Date: 2016-08-31 – 2016-09-04
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Changes in gender preference of female patients for repeated transthoracic echocardiography (2016)
  • Author(s): Okada K, Kurosawa K, Kimura T, Niwa K, Ikoma T, Morita K, Machida T, Murakami M
  • Organizer: The 32nd World Congress of Biomedical Laboratory Science
  • Place of Presentation: Kobe
  • Year and Date: 2016-08-31 – 2016-09-04
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Evaluation of the coagulation factor VIII and IX activity measurement using the chromogenic reagent (2016)
  • Author(s): Inoue M, Shizuka R, Sato A, Hayakawa M, Machida T, Tsunekawa K, Koiso H, Murakami M
  • Organizer: The 32nd World Congress of Biomedical Laboratory Science
  • Place of Presentation: Kobe
  • Year and Date: 2016-08-31 – 2016-09-04
  • Int'l Joint Research
• [Book] Thyroid Hormone Disruption and Neurodevelopment (2016)
  • Author(s): Murakami M
  • Total Pages: 209
  • Publisher: Springer