2015 Fiscal Year Research-status Report
末梢交感神経電気刺激による革新的な糖及び脂質代謝制御法に関する基礎研究
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26750141
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| Research Institution | Yamagata University |
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Principal Investigator |
佐藤 大介 山形大学, 医学(系)研究科(研究院), 助教 (60536960)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 末梢交感神経 / 糖取り込み / インスリン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
申請者は、末梢交感神経電気刺激による革新的な血糖制御法の確立を最終目標とし、微小電極を用いたマイクロニューログラム法によってラット片側坐骨神経内の交感神経活動を導出し、その微小電極を介して、筋収縮を誘発しない強度での電気刺激（microstimulation）を行うことで末梢交感神経系を賦活した。
その結果、microstimulation開始後30秒で血漿インスリン濃度の変化とは独立に一過性の血糖値低下を確認するとともに、オーグリセミッククランプ法によるインスリン感受性の定量によって、microstimulationが定常的な糖取り込みを亢進することを明らかにした。
また、microstimulationを1時間行った後、刺激対象の神経線維が支配すると考えられる末梢筋を採取し、グルコース輸送に関連する遺伝子の発現量についてリアルタイムPCR法によって検討したところ、ヒラメ筋、長趾伸筋ともに、IRS-1の発現が刺激を行わなかった対照群に対して抑制傾向にあった。その一方で、糖取り込みシグナル伝達経路において、IRS-1より下流のAktの発現量が増加する傾向にあった。また、採取した骨格筋において、刺激群の刺激側と対側の間、ならびに対照群の左右間ともに、グルコース取り込みシグナル伝達に関連する遺伝子の発現量には、有意差はみられなかった。
これらの結果は、末梢交感神経束へのmicrostimulationが亢進する糖取り込みには、Aktが関与する可能性が大きいものの、インスリン受容体を介した経路の寄与は小さい可能性を示唆している。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
末梢交感神経への電気刺激が及ぼす影響を検討するために、今年度予定していた検討項目は、血中のホルモン量、骨格筋および肝臓の糖取り込み関連遺伝子の発現量、ならびに脂肪組織中の脂肪酸組成であったが、必要な血液及び組織サンプルを得るための電気刺激実験が完了し、これらの検討を行うための実験条件の設定も完了した。現在、これらの検討についてはほぼルーチンワークに移行し、データの収集を行っている。
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| Strategy for Future Research Activity |
動物実験の結果採取できた組織サンプルを用い、末梢交感神経束へのmicrostimulationが骨格筋及び脂肪組織のエネルギー代謝に及ぼす影響を検討する。
骨格筋におけるグルコース輸送に関与するタンパクの発現量を、ウェスタンブロッティングによって検討し、脂肪組織の機能発現を反映しうるパラメータとして、脂肪組織中の脂肪酸組成についてもガスクロマトグラフィによって測定する。
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| Causes of Carryover |
実験に使用する試薬について、より安価かつ実験の再現性が高いものに変更したため。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
実験に使用する試薬が次年度より値上がりするため、この値上げ分の一部を次年度使用額で吸収する予定である。
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