2014 Fiscal Year Research-status Report
β細胞における核内DGKδ機能不全がもたらす脂質代謝異常と２型糖尿病発症との関連
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26750336
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| Research Institution | University of Shizuoka |
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Principal Investigator |
金子 雪子 静岡県立大学, 薬学部, 助教 (00381038)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 膵β細胞 / ジアシルグリセロールキナーゼ / ジアシルグリセロール / 脂質シグナリング / インスリン分泌 / 細胞増殖 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
２型糖尿病では膵島にDAGが蓄積するという過去の報告やDGKの抑制により、インスリン分泌が低下するという我々が得た結果などから、２型糖尿病病態下のβ細胞において、DGKの発現や活性が低下し、DAGが蓄積する結果、脂質シグナリングが破綻し、インスリン分泌の低下あるいは細胞増殖障害が引き起こされる可能性が考えられる。本研究では、この新たなDGKを介したインスリン分泌制御系の存在をさらに裏付けるべく、DGKの機能低下によるインスリン分泌障害メカニズムの解明とともに、膵β細胞特異的DGK欠損マウス（βDGKδ-/-）を用い、脂質シグナリングの破綻が２型糖尿病にもたらす影響について検討し、β細胞インスリン分泌や細胞増殖におけるDGKの役割、および２型糖尿病発症とDGK機能変化との関連について解明することを目的としている。本年度は、膵β細胞におけるＤＧＫδの機能評価についての検討を行った。その結果、βDGKδ-/-マウスの体重はcontrol マウスと比較し変化がないことを確認した。ところが、随時血糖値は有意に低値を示し、耐糖能は亢進、血中インスリン濃度も有意に増大していることが明らかとなった。またβDGKδ-/-の膵島をコラゲナーゼ消化法により単離し、バッチインキュベーション法により各種刺激に対するインスリン分泌反応測定を行った。その結果、βDGKδ-/-マウスの単離膵島におけるインスリン分泌能は、control と比較して変わらないことが明らかとなった。そこで、膵β細胞量が変化している可能性を考え、膵臓の凍結薄切切片を作製し、現在、βDGKδ-/-の膵β細胞量の変化の定量の検討を進めている。また、βDGKδ-/-膵島の細胞周期関連分子の遺伝子発現検討実験も進行中である。
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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
本年度、β細胞特異的DGKδ欠損マウスの作製に取り組み、作出に成功した。そこで、表現型の解析（血糖値、血中インスリン値、耐糖能）およびβ細胞の形質（β細胞量、インスリン分泌能）について解析した。
(1)βDGKδ-/-マウスの表現型の解析：βDGKδ-/-マウスの体重、血糖値、血中インスリン濃度、耐糖能（経口糖負荷試験により測定）を測定し、コントロールマウスと比較した。本年度の研究から、βDGKδ-/-マウスの体重はcontrolと比較し、変化がないことを確認した。ところが、随時血糖値は有意に低値を示し、耐糖能は亢進、血中インスリン濃度も有意に増大していることが明らかとなった。
(2)βDGKδ-/-マウス膵島の形態変化の解析：βDGKδ-/-膵臓の凍結薄切切片を作製し、インスリン抗体免疫染色によるβ細胞量の測定、および抗Ki67抗体免疫染色による細胞増殖能の確認を行う予定であったが、本年度の研究では、βDGKδ-/-の膵島サイズが小ぶりなこと、一方で数が増えていることなどの可能性を見出しているものの、定量までには至っていない。現在、検討を進めている。
(3)単離膵島でのインスリン分泌能の解析：βDGKδ-/-の膵島をコラゲナーゼ消化法により単離し、バッチインキュベーション法により各種刺激に対するインスリン分泌反応測定を行った。その結果βDGKδ-/-マウスの単離膵島におけるインスリン分泌能は、control と比較して変わらないことが明らかとなった。
(４)単離膵島での遺伝子発現変化解析：βDGKδ-/-の膵島を用いて各種転写因子の発現検討を行った。その結果、いくつかの細胞周期関連因子の発現が変化がみられた。今後、例数を増やすなどして、ＤＧＫδ欠損が各種因子の発現に及ぼす影響について検討を進める。
以上の結果より、実験はおおむね順調に進展していると考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
DGKδの機能欠損により、β細胞のインスリン分泌自体には影響することなく、血中インスリン量を増大させる可能性が示された。すなわち、DGKδはβ細胞量の調節に関与しており、2型糖尿病病態下におけるβ細胞の代償的過形成に核内DGKδの発現低下が関与している可能性が考えられる。今後、膵β細胞量の定量を引き続き続けるとともに、高脂肪食負荷βDGKδ-/-の作製により２型糖尿病発症との関連についても検証を進めていく。さらに、膵β細胞増殖に関わる可能性を有する転写因子等の発現について、βDGKδ-/-の影響を検討することで、ＤＧＫδが関わるシグナル経路の解明を進めていく予定である。さらに、MIN6細胞を用いて、DGKδノックダウンが細胞周期に及ぼす影響についても検討を進める予定である。
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| Causes of Carryover |
研究消耗品費を節約することにより、当初の予定から残額が生じた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
来年度は、２型糖尿病におけるＤＧＫδの機能変化について検討を行う予定であるため、来年度の研究消耗品費に充当する予定である。
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Research Products
(14 results)
