肥満・糖尿病モデル動物を用いたインクレチンによる雄性生殖機能の調節に関する研究

Research Project

Project/Area Number	18K06033
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 42040:Laboratory animal science-related
Research Institution	Kagoshima University
Principal Investigator	浅野淳鹿児島大学, 農水産獣医学域獣医学系, 教授 (90312404)
Project Period (FY)	2018-04-01 – 2021-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help	¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000) Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000) Fiscal Year 2019: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000) Fiscal Year 2018: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywords	マウス / インクレチン / 精子形成 / 精巣
Outline of Annual Research Achievements	C57BL/6Jマウス（♂、8w）の各組織、マウス雄性生殖細胞由来（GC-1, GC-2）、セルトリ細胞由来（TM4）およびライディッヒ細胞由来（MA-10）細胞株について、GLP-1受容体、GIP受容体、GLP-1前駆体（グルカゴン)、およびGIP mRNA発現量を定量的リアルタイムPCR法で調べた。また、GIP受容体リガンド（ヒト[D-Ala2]-GIP）およびGLP-1受容体リガンド（エキセナチド）の各細胞株に対する作用を調べた。その結果、GLP-1受容体、GIP受容体、GLP-1前駆体（グルカゴン)、およびGIP遺伝子はいずれもインクレチンの作用が認められる白色脂肪組織と同程度に精巣でも発現が認められた。また、GLP-1受容体発現はTM4細胞に、GIP受容体発現はGC-1およびMA-10細胞において比較的高いことがわかった。一方、MA-10細胞をヒト[D-Ala2]-GIPにより刺激すると、テストステロン合成関連遺伝子（Star、Cyp11a1、Cyp17a1、Hsd3b1）の各mRNA発現量はいずれも有意な一過性の増加が認められた。さらに、TM4細胞をエキセナチドで刺激すると、精子形成に関与するサイトカイン(KitL、PDGFα)およびGLP-1受容体 mRNA発現量もそれぞれ有意に一過性の増加が認められた。以上の結果から、インクレチンは精巣内の細胞に作用して、テストステロン合成やサイトカイン産生を促すことにより、精子形成を調節する可能性が示唆された。また、精巣内でのインクレチン作用は自己分泌または傍分泌の機序によってもたらされる可能性も考えられた。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason マウス精巣由来の各種細胞株を用いてインクレチン受容体アゴニストによる刺激を行い、性機能に関連する遺伝子発現の変動変動を解析したところ、一過性に有意な発現上昇が認められた。このことより、精子形成調節機構に対するインクレチンの役割を示唆することができたので、概ね計画通りに研究が遂行されていると考えられる。一方、インクレチンアゴニスト刺激による細胞内cAMP濃度変化に関する実験については、CREBレポーターベクター/ルシフェラーゼアッセイの測定系を確立したところであり、今後この測定系を利用してインクレチンの作用を引き続き検討する。
Strategy for Future Research Activity	インクレチン受容体アゴニスト刺激による細胞内cAMP濃度変化に関する実験については、CREBレポーターベクター/ルシフェラーゼアッセイの測定系を確立し、TM4細胞およびMA-10細胞を用いて解析を進めているところである。今後この測定系を利用してインクレチンの作用を引き続き解析する。また、マウスにインクレチン受容体アゴニストを投与し、精巣に対するインクレチンの作用をin vivoで解析する予定である。培養細胞を用いた解析の結果、インクレチンの作用は一過性である可能性があるので、急性投与と慢性投与に実験条件を分けて検討する。特に遺伝子発現解析についてはまず急性投与による影響を解析する。さらに、インクレチン受容体アゴニストの作用についての解析に加え、インクレチン分解酵素阻害剤(DPP-IV阻害剤)の単独使用や併用も検討し、インクレチン作用の解析をより明確に実施できるよう実験条件を検討する。