トランスジェニックマウスを用いたインスリン抵抗性発症の臓器特異性の解析

• 研究課題/領域番号: 10671062
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 代謝学
• 研究機関: 滋賀医科大学
• 研究代表者: 前川 聡 滋賀医科大学, 医学部, 助手 (00209363)
• 研究期間 (年度): 1998 – 2000
• 研究課題ステータス: 完了 (2000年度)
• 配分額: 3,300千円 (直接経費: 3,300千円); 2000年度: 900千円 (直接経費: 900千円); 1999年度: 800千円 (直接経費: 800千円); 1998年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
• キーワード: チロシンホスファターゼ / SHP-2 / インスリン抵抗性 / トランスジェニックマウス / プロテインホスファターゼ

研究概要

個体レベルのインスリン抵抗性の証明
dominant negative SHP-2を過剰発現するトランスジェニック(Tg)マウスは、糖負荷試験にて耐糖能異常、高インスリシ血症を示し、ソマトスタチンを用いたインスリン感受性試験(恒常血糖値法)にてインスリン抵抗性を示した。さらに、単離ヒラメ筋および単離脂肪細胞において、2-deoxy-gluocseを用いて測定した糖取り込み能は、生理濃度のインスリン存在下で障害されており、本Tgマウスが新しいインスリン抵抗性モデルであることが証明された。
インスリン標的臓器におけるインスリンシグナルの障害機構
骨格筋、肝臓および脂肪細胞において、強弱の程度の差はあるものの、Tgマウスにおいて、IRS-1のリン酸化の低下、PI'3キナーゼ活性、PKB活性の低下が認められた。さらに基礎状態でのMAPキナーゼ活性の亢進とインスリンによる刺激効果の消失が認められた。また、IRS-1とSypの結合阻害が、骨格筋、肝臓、脂肪組織において認められ、これらインスリンシグナルの障害の作用点がIRS-1の近傍に存在することが示唆された。
本Tgマウスの他の臓器における異常の検討
本Tgマウスの膵組織の検討では、ランゲルハンス島の過形成を認めた。さらに、血圧測定にて、収縮期血圧の上昇を認め、Syndrome Xモデルとなる可能性が示唆された。
IRS-1セリンスレニン残基のリン酸化亢進によるインスリン抵抗性の発症機構の解明
Tgマウスにおいて、認められたMAPキナーゼの活性亢進が、IRS-1蛋白のセリン・スレオニン残基のリン酸化を介して、インスリン抵抗性を来している可能性を証明するため、現在、プロテインホスファターゼ(PP1)のアデノウイルスを作成し、IRS-1蛋白のセリン・スレオニン残基のリン酸化を是正することで、インスリン抵抗性を改善する否かを検討中である。

研究成果

• [文献書誌] Obata T,Maegawa H, et al: "High-glucose-induced abnormal Epidermal growth factor signaling"J.Biochem, Tokyo. 123. 813-820 (1998)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Fujita T,Maegawa H, et al: "Opposite Regulation of Tyrosine-phosphorylation of p130^<Cas> by Insulin and Insulin-like Growth Factor I"J.Biochem, Tokyo. 123. 1111-1116 (1998)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Maegawa H et al.: "A New Antidiabetic Agent(JTT-501) Acutely Stimulates Glucose Disposal Rates by Enhancing Insulin Signal Transduction in Skeletal Muscle"Diabetologia. 42. 151-159 (1999)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Maegawa H, et al: "The 3'-untranslated region polymorphism of the gene for skeletal muscle-specific glycogen-targeting subunit of protein phosphatase 1 in Japanese Type 2 diabetes mellitus"Diabetes. 48. 1469-1472 (1999)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Maegawa H, et al: "Expression of a dominant negative SHP-2 in transgenic mice induces insulin resistance."J.Biol.Chem.. 274. 30236-30243 (1999)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Egawa K,Maegawa H, et al.: "Protein Tyrosine Phosphatase-1B Negatively Regulates Insulin Signaling in L6 Myocytes and Fao Hepatoma Cells."J.Biol.Chem.. (in press).
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [文献書誌] Obata T, Maegawa H, Kashiwagi A: "Pillay TS and Kikkawa R.High-glucose-induced abnormal i Epidermal growth factor signaling."J.Biochem.Tokyo.. 123. 813-820 (1998)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Fujita T,Maegawa Kashiwagi A, Hirai H and Kikkawa R.: "Opposite regulation of tyrosine-phosphorylation of p130^<cas> by insulin and insulin-like growth factor I."J.Biochem.Tokyo.. 123. 1111-1116 (1998)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Maegawa H, Obata T, Shibata T, Fujita T, Ugi S, Morino K, Nishio Y, Kojima H, Hidaka H, Haneda M, Yasuda H, Kikkawa R and Kashiwagi A.: "A new antidiabetic agent (JTT-501) acutely stimulates glucose disposal rates by enhancing insulin signal transduction in skeletal muscle."Diabetologia. 42. 151-159 (1999)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Maegawa H, Shi K, Hidaka H, Iwai N, Nishio Y, Egawa K, Kojima H, Haneda M, Yasuda H, Nakamura Y, Kinoshita M, Kikkawa R and Kashiwagi A.: "The 3'-untranslated region polymorphism of the gene for skeletal muscle-specific glycogen-targeting subunit of protein phosphatase 1 in Japanese Type 2 diabetes mellitus."Diabetes. 48. 1469-1472 (1999)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Maegawa H, Hasegawa M, Sugai S, Ugi S, Obata T, Morino K, Egawa K, Fujita T, Sakamoto T, Nishio Y, Kojima H, Haneda M, Yasuda H, Kikkawa R and Kashiwagi A.: "Expression of a dominant negative SHP-2 in transgenic mice induces insulin resistance."J.Biol.Chem.. 274. 30236-43 (1999)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Egawa K, Nagashima N, Shrma PM, Maegawa H, Nagai Y, Kashiwagi A, Kikkawa R, and Olefsky JM.: "Persistent activation of phosphatidlylinositol 3-kinase cause insulin resistance due to accelerated insulin-induced IRS-1 degradation in 3T3-L1 adipocytes."Endocrinology. 141. 1930-1935 (2000)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Obata T, Yaffe MB, Leparc GG, Piro ET,Maegawa H, Kashiwagi A,Kikkawa R, and Cantley LC.: "Use of peptide and protein library screening to define optimal substrate motifs for AKT/PKB"J.Biol.Chem.. 275. 36108-36115 (2000)
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Egawa K, Maegawa H, Shimizu S, Morino K, Nishio Y, Bryer-Ash, M, Cheung AT, Kolls JK, Kikkawa R and Kashiwagi A.: "Protein Tyrosine Phosphatase-1B Negatively Regulates Insulin Signaling in L6 Myocytes and Fao Hepatoma Cells."J.Biol.Chem.. (in press).
  • 説明: 「研究成果報告書概要(欧文)」より
• [文献書誌] Egawa K,Nagashima N,Shrma PM,Maegawa H, et al.: "Persistent activation of phosphatidlylinositol 3-kinase cause insulin resistance due to accelerated insulin-induced IRS-1 degradation in 3T3-L1 adipocytes."Endocrinology. 141. 1930-1935 (2000)
• [文献書誌] Egawa K,Maegawa H, et al.: "Protein Tyrosine Phosphatase-1B Negatively Regulates Insulin Signaling in L6 Myocytes and Fao Hepatoma Cells."J.Biol.Chem.. (in press).
• [文献書誌] Morino K,Maegawa H, et al.: "Insulin-induced JNK activation is negatively regulated by protein kinase C δ"Endocrinology. (in press).
• [文献書誌] Maegawa H, et al: "The 3'-untranslated region polymorphism of the gene for skeletal muscle-specific glycogen-targeting subunit of protein phosphatase 1 in Japanese Type 2 diabetes mellitus"Diabetes. 48. 1469-1472 (1999)
• [文献書誌] Maegawa H, et al: "Expression of a dominant negative SHP-2 in transgenic mice induces insulin resistance"J. Biol. Chem.. 274. 30236-30243 (1999)
• [文献書誌] Obata T,Maegawa H,et al: "High-glucose-induced abnormal Epidermal growth factor signaling." J.Biochem,Tokyo. 123. 813-820 (1998)
• [文献書誌] Fujita T,Maegawa H,et al: "Opposite Regulation of Tyrosine-phosphorylation of p130^<Cas> by Insulin and Insulin-like Growth Factor I." J.Biochem,Tokyo. 123. 1111-1116 (1998)
• [文献書誌] Maegawa H,et al: "A New Antidiabetic Agent(JTT-501)Acutely Stimulates Glucose Disposal Rates by Enhancing Insulin Signal Transduction in Skeletal Muscle" Diabetologia. 42. 151-159 (1999)