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摂食・代謝中枢ニューロンのブドウ糖・インスリン応答機構と肥満・糖尿病における変調

研究課題

研究課題/領域番号 12470231
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 代謝学
研究機関自治医科大学

研究代表者

矢田 俊彦  自治医科大学, 医学部, 教授 (60166527)

研究分担者 桜井 武  筑波大学, 基礎医学系, 助教授 (60251055)
塩田 清二  昭和大学, 医学部, 教授 (80102375)
加計 正文  秋田大学, 医学部附属病院, 助教授 (90214270)
八木 健  大阪大学, 大学院・生命機能研究科, 教授 (10241241)
鳥居 邦夫  味の素(株), 中央研究所・基盤研究所, 主席研究員
研究期間 (年度) 2000 – 2002
研究課題ステータス 完了 (2002年度)
配分額 *注記
13,200千円 (直接経費: 13,200千円)
2002年度: 2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
2001年度: 5,100千円 (直接経費: 5,100千円)
2000年度: 6,000千円 (直接経費: 6,000千円)
キーワード摂食中枢 / 弓状核 / グルコース / インスリン / オレキシン / レプチン / グレリン / NPY / Neuropeptide Y / N型Ca^<2+>チャン / Protein KInase A / 細胞内Ca^<2+> / 視床下部 / 外側視床下部 / カルシウム / ニューロペプチドY / 腹内側核
研究概要

我々が開発した単離ニューロン機能解析・細胞同定法にin vivo実験を併用し、以下の研究成果を得た。
1 摂食亢進ペプチドオレキシンについて、視床下部外側核のオレキシンニューロンがグルコース濃度低下により活性化されることを明らかにし、本ニューロンの活性調節機構の一つを解明した。また、オレキシンのちう一つの作用として、中脳VTA領城のドーパミン神経を活性化し、これは行動亢進にリンクしていることを示した。
2 摂食亢進に中心的役割を担っている、視床下部弓状核のNPY(Nenropeptide Y)ニューロンの活性調節について、摂食亢進物質の低グルコース・オレキシン・グレリンにより活性化され、一方、摂食抑制物質の高グルコース・レプチン・インスリンにより抑制されることを直接証明した。
3 摂食抑制に中心的役割を担っている、視床下部弓状核POMCニューロンおよび視床下部腹内側核グルコース応答ニューロンの2つの神経系が、いずれも、摂食抑制物質の高グルコース・レプチン・インスリンにより活性化され、一方、摂食亢進物質の低グルコース・オレキシンにより抑制されることを直接証明した。
4 腸由来の糖代謝調節ペプチドGLP-1について、従来から知られる内分泌作用に加えて、迷走神経Nodose Ganglionを直接活性化することを単離ニューロンレベルで証明した。この経路の生理的意義として、食後放出されるGLP-1による摂食抑制とインスリン分泌促進作用の一部を仲介する可能性を示唆した。
5 オレキシン1型および2型受容体固有のシグナル伝達機構を解明し、それぞれがNPYニューロンの活性化およびPOMCニューロンの抑制を仲介することを示した。

報告書

(4件)
  • 2002 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2001 実績報告書
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (46件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (46件)

  • [文献書誌] Uramura K., Funahashi H., Muroya S., Shioda S., Takigawa M., Yada T.: "Orexin-A Activates Phospholipase C- and Protein Kinase C-Mediated Ca^<2+> Signaling in Dopamine Neurons of the Ventral Tegmental Area."NeuroReport. 12. 1885-1889 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Muroya S., Uramura K., Sakurai T., Takigawa M., Yada T.: "Lowering glucose concentrations increases cytosolic Ca^<2+> in orexin neurons of the rat lateral hypothalamus."Neurosci.Lett.. 309. 165-168 (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Zhu L., Onaka T., Sakurai T., Yada T.: "Activation of orexin neurons after noxious but not conditioned fear stimuli in rats."NeuroReport. 19. 1351-1353 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kakei M., Yada T., Nakagawa A., Nakabayashi H.: "Glucagon-like peptide-1 evokes action potentials and increases cytosolic Ca^<2+> in rat nodose ganglion neurons."Auton.Neurosci.. 102. 39-44 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kohno D., Gao H-G., Muroya S., Kikuyama S., Yada T.: "Ghrelin directly interacts with NPY-containing neurons in the rat arcuate nucleus : Ca^<2+> signaling via protein kinase A- and N-type channel-dependent mechanisms and cross-talk with leptin and orexin."Diabetes. 52. 948-956 (2003)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Muroya S., Funahashi H., Yamanaka A., Kohno, D, Uramura, K, Nambu T., Shibahara M., Kuramochi, M, Takigawa M., Yanagisawa M., Sakurai T., Shioda S., Yada T.: "Orexins(Hypocretins) Directly Interacts with Neuropeptide Y, POMC and Glucose-Responsive Neurons to Regulate Ca^<2+> Signaling in a Reciprocal Manner to Leptin : Orexigenic Neuronal Pathways in the Mediobasal Hypothalamus."Eur.J.Neurosci.. (in press).

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 河野大輔, 藤原研, 前川文彦, 倉持素樹, 尾仲達史, 矢田俊彦: "視床下部・全身代謝・ストレスによる摂食調節"肥満研究. 9(3). 235-243 (2003)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Uramura K., Yada T., Muroya S., Shioda S., Shiratani T., Takigawa M.: "Methamphetamine induces cytosolic Ca^<2+> oscillations in the VTA dopamine neurons"NeuroReport. 11. 1057-1061 (2000)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakamura T., Uramura K., Nambu T., Yada, T., Goto, K., Yanagisawa, M., Sakurai, T.: "Orexin-induced hyperlocomotion and stereotypy are mediated by the dopaminergic system"Brain Res.. 873. 181-187 (2000)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Koriyama N., Kakei M., Nakazaki M., Yaekura K., Ichinari K., Yada T., Tei C.: "PIP2 and ATP cooperatively prevent cytosolic Ca^<2+>-induced modification of ATP-sensitive K^+ channels in rat pancreatic b-cells"diabetes. 49. 1830-1839 (2000)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hashiguchi S., Yada T., Arima T.: "A new hypoglycemic agent, JTT-608 evokes PKA-mediated Ca^<2+> signaling in rat islet b-cells : strict regulation by glucose, link to release insulin and cooperation with GLP-1 and PACAP"J.Pharmacol.ExTherapeut.. 296. 22-30 (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Uramura K., Funahashi H., Muroya S., Shioda S., Takigawa M., Yada T.: "Orexin-A Activates Phospholipase C-and Protein Kinase C-Mediated Ca^<2+> Signaling in Dopamine Neurons of the Ventral Tegmental Area"NeuroReport. 12. 1885-18889 (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Zhou C-J., Yada T., Kohno D., Kikuyama S., Suzuki R., Mizushima H., Shioda S.: "PACAP activates PKA, PKC and Ca^<2+> signaling cascades in rat neuroepithelial cells"Peptides. 22. 1111-1117 (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Muroya S., Uramura K., Sakurai T., Takigawa M., Yada T.: "Lowering glucose concentrations increases cytosolic Ca^<2+> in orexin neurons of the rat lateral hypothalamus"Neurosci.Lett.. 309. 165-168 (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Date Y., Nakazato M., Hashiguchi S., Dezaki K., Mondal M.-S., Hosoda H., Kojima M., Kangawa K., Arima T., Matsuo H., Yada T., Matsukura S.: "Ghrelin is present in pancreatic α-cells of humans and rats and stimulates insulin secretion"Diabetes. 51. 124-129 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakazaki M., Kakei M., Ishihara H., Koriyama N., Hashiguchi H., Aso K., Fukudome M., Oka Y., Yada T., Tei C.: "Association of upregulated activity of K(ATP) channels with impaired insulin secretion in UCP1-expressing insulinoma cells"J.Physiol. (Lond.). 540. 781-789 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Zhu L., Onaka T., Sakurai T., Yada T.: "Activation of orexin neurons after noxious but not conditioned fear stimuli in rats"NeuroReport. 19. 1351-1353 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Zhou C-J., Shioda S., Yada T., Inagaki N., Pleasure S.J., Kikuyama S.: "PACAP and its receptors exert pleiotropic effects in the nervous system by activating multiple signaling pathways"Current Protein and Peptide Sci.. 3. 423-439 (2002)

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    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kakei M., Yada T., Nakagawa A., Nakabayashi H.: "Glucagon-like peptide-1 evokes action potentials and increases cytosolic Ca^<2+> in rat nodose ganglion neurons"Auton.Neurosci.. 102. 39-44 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kohno D., Gao H-G., Muroya S., Kikuyama S., Yada T.: "Ghrelin directly interacts with NPY-containing neurons in the rat arcuate nucleus : Ca^<2+> signaling via protein kinase A-and N-type channel-dependent mechanisms and cross-talk with leptin and orexin"Diabetes. 52. 948-956 (2003)

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    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Funahashi H, Yada T, Suzuki R, Shioda S: "Distribution, function, and properties of leptin receptors in the brain"Int.Rev.cytol.. 224. 1-27 (2003)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Zhu Y, Miwa Y, Yamanaka A, Yada T, Shibahara M, Abe Y, Sakurai T, Goto K.: "Orexin receptor type-1 couples exclusively to pertussis toxin-insensitive G-proteins, while orexin receptor type-2 couples to both pertussis toxin-sensitive and -insensitive G-proteins"J.Pharmacol.Sci.. 92. 259-266 (2003)

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    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakata M, Yada T.: "Endocrinology : Nitric Oxide-mediated insulin secretion in response to citrulline in islet β-cells"Pancreas. 27. 209-213 (2003)

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    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Funahashi H, Takenoya F, Guan JL, Kageyama H, Yada T, Shioda S.: "Hypothalamic neuronal networks and feeding-related peptides involved in the regulation of feeding"Anat.Sci.Int.. 78. 123-138 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Rokkaku K, Onaka T, Okada N, Ideno J, Kawakami A, Honda K, Yada T, Ishibashi S.: "Neuromedin U facilitates oxytocin release from the pituitary via beta adrenoceptors"NeuroReport. 14. 1997-2000 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Muroya S., Funahashi H., Yamanaka A., Kohno, D, Uramura, K, Nambu T., Shibahara M., Kuramochi, M, Takigawa M., Yanagisawa M., Sakurai T., Shioda S., Yada T.: "Orexins(Hypocretins) Directly Interacts with Neuropeptide Y, POMC and Glucose-Responsive Neurons to Regulate Ca^<2+> Signaling in a Reciprocal Manner to Leptin : Orexigenic Neuronal Pathways in the Mediobasal Hypothalamus"Eur.J.Neurosci... (in press).

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ken Fujiwara, Hirokazu Matsumoto, Toshihiko Yada, Kinji Inoue: "Identification of the Prolactin-Releasing Peptide-Producing Cell in the Rat Adrenal Gland"Regulatory Peptides. (in press).

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yamada S., Komatsu M., Aizawa T., Sato Y., Yajima H., Yada T., Hashiguchi S., Yamauchi K., Hashizume K.: "Time-dependent potentiation of the β-cell is a Ca^<2+> -independent phenomenon"J Endocrinol.. 172. 345-354 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Nakazaki M., Kakei M., Ishihara H., Koriyama N., Hashiguchi H., Aso K., Fukudome M., Oka Y., Yada T., Tei C.: "Association of upregulated activity of K(ATP) channels with impaired insulin secretion in UCP-1-expressing insulinoma cells"J Physiol. (Lond.). 540. 781-789 (2002)

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      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Zhu L., Onaka T., Yada T.: "Activation of orexin neurons after noxious but not conditioned fear stimuli in rats"Neuroreport. 19. 1351-1353 (2002)

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      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Zhou C-J., Shioda S., Yada T., Inagaki N., Pleasure S.J., Kikuyama S.: "PACAP and its receptors exert pleiotropic effects in the nervous system by activating multiple signaling pathways"Current Protein and Peptide Sci.. 3. 423-439 (2002)

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      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Kakei M., Yada T., Nakagawa A., Nakabayashi H.: "Glucagon-like peptide-1 evokes action potentials and increases cytosolic Ca^<2+> in rat nodose ganglion neurons"Auton Neurosci. 102. 39-44 (2002)

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      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Kohno D., Gao H-G., Muroya S., Kikuyama S., Yada T.: "Ghrelin directly interacts with NPY-containing neurons in the rat arcuate nucleus : Ca^<2+> signaling via protein kinase-A-and N-type channel-dependent mechanisms and cross-talk with leptin and orexin"Diabetes. (in press). (2003)

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      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Uramura K: "Orexin-A Activates Phospholipase C-and Protein Kinase C-Mediated Ca^<2+> Signaling in Dopamine Neurons of the Ventral Tegmental Area"NeuroReport. 12. 1885-1889 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Zhou C-J: "PACAP activates PKA, PKC and Ca^<2+> signaling cascades in rat neuroepithelial cells"Peptides. 22. 1111-1117 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Muroya S: "Lowering glucose concentrations increases cytosolic Ca^<2+> in orexin neurons of the rat lateral hypothalamus"Neurosci. Lett. 309. 165-168 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Koriyama N: "Free radical-mediated tolbutamide desensitization of K^+ ATP channels in rat pancreatic β-cells"Endocr J. 48. 337-344 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Yanagida K: "Glucose-insensitivity induced by Ca^<2+> toxicity in islet β-cells and its prevention by PACAP"Peptides. 23. 135-142 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Yukari Date: "Ghrelin is present in pancreatic α-cells of humans and rats and stimulates insulin secretion"Diabetes. 51. 124-129 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 加計正文: "Annual Review内分泌,代謝2002"中外医薬社. 294 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Uramura K,Yada T et al: "Methamphetamine induces cytosolic Ca^<2+> oscillations in the VTA dopamine neurons."NeuroReport. 11. 1057-1061 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Nakamura T,Yada T et al: "Orexin-induced hyperlocomotion and stereotypy are mediated by the dopaminergic system."Brain Res.. 873. 181-187 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Nakazaki M,Yada T et al: "Diverse effects of hydrogen peroxide on cytosolic Ca^<2+> homeostasis in rat pancreatic β-cells."Cell Structure and Function. 25. 187-193 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Koriyama N,Yada T et al: "PIP2 and ATP cooperatively prevent cytosolic Ca^<2+>-induced modification of ATP-sensitive K^+ channels in rat pancreatic β-cells."Diabetes. 49. 1830-1839 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Yada T et al: "Intraperitoneal PACAP administration decreases blood glucose in GK rats, normal and high-fat diet mice."Ann.New York Acad.Sci.. 921. 259-263 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Hashiguchi S,Yada T et al: "A new hypoglycemic agent, JTT-608, evokes PKA-mediated Ca^<2+> signaling in rat isletβ-cells : strict regulation by glucose, link to release insulin and cooperation with GLP-1 and PACAP."J.Pharmacol.Exp.Therapeut.. 296. 22-30 (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書

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公開日: 2000-04-01   更新日: 2016-04-21  

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