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2015 Fiscal Year Research-status Report

酸化ストレス増加が引き起こすインスリン抵抗性の病態解明とNrf2の役割

Research Project

Project/Area Number 26460383
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

宇留野 晃  東北大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (90396474)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
KeywordsNrf2 / 酸化ストレス / 糖尿病 / 視床下部 / 膵β細胞
Outline of Annual Research Achievements

RIP-Creマウス(膵β細胞と視床下部でCreが発現)を用いたTrsp-CKOとNrf2-CKOの二重欠失マウスを作製し解析を行った。Trsp単独CKOマウスでは、膵β細胞障害は軽度であったが、Trsp-CKOとNrf2-CKOの二重欠失マウスでは重度の膵β細胞障害が引き起こった。しかしながら、Trsp単独CKOマウスで生じたインスリン抵抗性については、Trsp-CKOとNrf2-CKOの二重欠失マウスで悪化しなかったが、Trsp-CKOとKeap1-CKOの二重欠失マウスを作製したところ、インスリン抵抗性は劇的に改善した。
RIP-Creマウス(膵β細胞と視床下部でCreが発現)を用いたTrsp-CKOマウスの視床下部の酸化ストレスマーカーの評価を行った。Trsp-CKOマウスの視床下部のマロンジアルデヒドに対する免疫染色で評価を行ったところ、染色性の増加を認めた。同マウスの視床下部をレーザーマイクロダイセクション法で分離し質量分析解析を行ったところ酸化脂質濃度の増加を認め、さらにイメージング質量分析解析により視床下部の酸化型グルタチオン濃度の増加を認めた。以上から、Trsp-CKOマウスの視床下部で実際に酸化ストレスの増加が確認できた。
Ins1-Creマウス(膵β細胞でのみCreが発現)を用いたTrsp-CKOマウスの解析を行ったところ、インスリン抵抗性は誘導されなかった。これは、Trsp-CKOマウスにおけるインスリン抵抗性は膵β細胞ではなく、視床下部が原因であることが強く示唆される結果であった。
以上の結果から、Nrf2は膵β細胞と視床下部の両方において酸化障害から組織を保護する作用を持つことが明らかとなった。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

Trsp-CKOとNrf2-CKOの二重欠失マウスの解析や、視床下部での酸化ストレスマーカーの解析は、予定以上の成果が得られた。一方、末梢組織のインスリン抵抗性に関連した研究計画は進捗が無かった。

Strategy for Future Research Activity

今後はTrsp-CKOとKeap1-CKOの二重欠失マウスの解析を中心に、視床下部を介したインスリン抵抗性の機序の解明を進める予定である。

Causes of Carryover

今年度は末梢組織のインスリン抵抗性に関する研究が思うように進捗せず、その目的の消耗品代の消費が少なかった。

Expenditure Plan for Carryover Budget

次年度に末梢組織のインスリン抵抗性に関する研究を実施する予定であり、その消耗品代として使用する予定である。

  • Research Products

    (10 results)

All 2016 2015 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results) Book (1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Nrf2-mediated regulation of skeletal muscle glycogen metabolism.2016

    • Author(s)
      Uruno A, Yagishita Y, Katsuoka F, Kitajima Y, Nunomiya A, Nagatomi R, Pi J, Biswal SS, Yamamoto M.
    • Journal Title

      Mol Cell Biol.

      Volume: 36 Pages: In press

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Effects of RXR Agonists on Cell Proliferation/Apoptosis and ACTH Secretion/Pomc Expression.2015

    • Author(s)
      Saito-Hakoda A, Uruno A, Yokoyama A, Shimizu K, Parvin R, Kudo M, Saito-Ito T, Sato I, Kogure N, Suzuki D, Shimada H, Yoshikawa T, Fujiwara I, Kagechika H, Iwasaki Y, Kure S, Ito S, Sugawara A.
    • Journal Title

      PLoS One

      Volume: 10 Pages: e-0141960

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0141960. eCollection 2015

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 骨格筋におけるNrf2のグリコーゲン代謝制御機構2015

    • Author(s)
      宇留野晃、柳下陽子、山本雅之
    • Organizer
      第88回日本生化学会大会合同大会(BMB2015)
    • Place of Presentation
      神戸 (神戸ポートアイランド)
    • Year and Date
      2015-12-03 – 2015-12-03
  • [Presentation] Keap1-Nrf2システムによるTrsp欠失マウス膵β細胞および視床下部の酸化ストレス防御機構2015

    • Author(s)
      柳下陽子、福富俊明、宇留野晃、山本雅之
    • Organizer
      第38回分子生物学会/第88回日本生化学会大会合同大会(BMB2015)
    • Place of Presentation
      神戸 (神戸ポートアイランド)
    • Year and Date
      2015-12-03 – 2015-12-03
  • [Presentation] Nrf2 regulates glucose metabolism-related genes2015

    • Author(s)
      Yagishita Y, Uruno A, Katsuoka F, Funayama R, Nakayama K, Kensler TW, Yamamoto M.
    • Organizer
      27th Annyal UPCI Scientific Retreat
    • Place of Presentation
      Pittsburgh (アメリカ合衆国)
    • Year and Date
      2015-06-18 – 2015-06-19
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] レチノイドX受容体アゴニストPA024が副腎CYP11B2発現・アルドステロン分泌に及ぼす影響の検討2015

    • Author(s)
      鈴木大、箱田明子、清水恭子、パービンレハナ、宇留野晃、青木聡、佐藤郁子、島田洋樹、小暮直敬、藤原幾磨、伊藤貞嘉、影近弘之、横山敦、菅原明
    • Organizer
      第88回日本内分泌学会学術総会
    • Place of Presentation
      東京 (ホテルニューオータニ)
    • Year and Date
      2015-04-23 – 2015-04-23
  • [Presentation] 種々のレチノイドX受容体アゴニストは, AtT20細胞の増殖・アポトーシス・Pomc発現・ACTH分泌に異なる影響を及ぼす2015

    • Author(s)
      箱田明子、宇留野晃、清水恭子、パービンレハナ、横山敦、吉川雄朗、工藤正孝、影近弘之、岩崎泰正、伊藤貞嘉、菅原明
    • Organizer
      第88回日本内分泌学会学術総会
    • Place of Presentation
      東京 (ホテルニューオータニ)
    • Year and Date
      2015-04-23 – 2015-04-23
  • [Presentation] Pomc遺伝子のグルココルチコイドによるネガティブ・レギュレーションにおけるNeuroD1の関与2015

    • Author(s)
      パービンレハナ、箱田明子、清水恭子、宇留野晃、鈴木大、青木聡、島田洋樹、小暮直敬、工藤正孝、岩崎泰正、伊藤貞嘉、横山敦、菅原明
    • Organizer
      第88回日本内分泌学会学術総会
    • Place of Presentation
      東京 (ホテルニューオータニ)
    • Year and Date
      2015-04-23 – 2015-04-23
  • [Book] Molecular Nutrition and Diabetes, 1st Edition.2015

    • Author(s)
      Yagishita Y, Uruno A, Yamamoto M
    • Total Pages
      400
    • Publisher
      Elsevier Science B.V.
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.dmbc.med.tohoku.ac.jp/official/index.html

URL: 

Published: 2017-01-06  

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