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糖代謝とアミノ酸代謝のクロストークにおけるグルカゴンの役割の解明

研究課題

研究課題/領域番号 15H04681
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 環境生理学(含体力医学・栄養生理学)
研究機関名古屋大学

研究代表者

林 良敬  名古屋大学, 環境医学研究所, 教授 (80420363)

研究協力者 小田 裕昭  
清野 祐介  
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
14,950千円 (直接経費: 11,500千円、間接経費: 3,450千円)
2017年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2016年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2015年度: 8,320千円 (直接経費: 6,400千円、間接経費: 1,920千円)
キーワードグルカゴン / アミノ酸 / 糖新生 / 肝臓 / 糖尿病 / 膵臓ランゲルハンス島 / エネルギー代謝 / 蛋白質 / ニコチンアミド / FGF21 / ランゲルハンス島 / α細胞 / アミノ酸代謝 / 細胞増殖 / 細胞内シグナル伝達
研究成果の概要

インスリン発見にノーベル医学・生理学賞が授与された1923年に、グルカゴンは膵臓に含まれる血糖上昇物質として報告された。このような発見の経緯から血糖上昇がグルカゴンの主要な生理作用として広く受け入れられてきた。しかしながら、我々が作成したグルカゴン遺伝子を欠損するマウスの血糖値は正常である一方、血中アミノ酸濃度の上昇を示した。本研究においてグルカゴンによるアミノ酸代謝制御のメカニズムを明らかとしようとした結果、アミノ酸異化、あるいはアミノ酸を糖新生に利用可能な基質へ転換することこそが、グルカゴンの真に特異的な生理作用であることが明らかとなった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

グルカゴンは血糖値を上げるホルモンであると広く認知され、糖尿病においては血糖値を上昇させることにより病態を悪化させる「悪役」とも考えられてきた。しかしながら、我々が独自に作成したグルカゴンを欠損する動物モデルを詳細に解析した結果、グルカゴンは蛋白質の構成要素であるアミノ酸の血中濃度の維持に必要不可欠な役割を持つことが明らかとなった。生体におけるアミノ酸代謝の制御のしくみは未解明の部分が多く、我々の成果をさらに展開することにより、糖尿病学・栄養学のみならず生命科学全般に広く影響を及ぼす新しい知見がもたらされることが期待できる。

報告書

(4件)
  • 2018 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (39件)

すべて 2018 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (11件) (うち査読あり 9件、 オープンアクセス 9件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (28件) (うち国際学会 2件、 招待講演 16件)

  • [雑誌論文] Glucose-dependent insulinotropic polypeptide is required for moderate high fat diet, but not high carbohydrate diet-induced weight gain.2018

    • 著者名/発表者名
      Maekawa R, Ogata H, Murase M, Harada N, Suzuki K, Joo E, Sankoda A, Iida A, Izumoto T, Tsunekawa S, Hamada Y, Oiso Y, Inagaki N, Arima H, Hayashi Y, Seino Y.
    • 雑誌名

      Am J Physiol Endocrinol Metab.

      巻: 6 号: 6 ページ: 111-112

    • DOI

      10.1152/ajpendo.00352.2017

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Regulation of amino acid metabolism and α-cell proliferation by glucagon2018

    • 著者名/発表者名
      Hayashi Yoshitaka、Seino Yusuke
    • 雑誌名

      Journal of Diabetes Investigation

      巻: 9 号: 3 ページ: 464-472

    • DOI

      10.1111/jdi.12797

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Chronic high-sucrose diet increases fibroblast growth factor 21 production and energy expenditure in mice2017

    • 著者名/発表者名
      Maekawa Ryuya、Seino Yusuke、Ogata Hidetada、Murase Masatoshi、Iida Atsushi、Hosokawa Kaori、 Joo Erina、Harada Norio、Tsunekawa Shin、Hamada Yoji、Oiso Yutaka、Inagaki Nobuya、Hayashi Yoshitaka、Armin Hiroshi
    • 雑誌名

      The Journal of Nutritional Biochemistry

      巻: 49 ページ: 71-79

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Distribution and hormonal characterization of primary murine L cells throughout the gastrointestinal tract2017

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Kazuyo、Iwasaki Kanako、Murata Yuki、Harada Norio、Yamane Shunsuke、Hamasaki Akihiro、Shibue Kimitaka、Joo Erina、Sankoda Akiko、Fujiwara Yuta、Hayashi Yoshitaka、Inagaki Nobuya
    • 雑誌名

      J Diabetes Investig

      巻: 9 号: 1 ページ: 25-32

    • DOI

      10.1111/jdi.12681

    • NAID

      120006376021

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Endogenous GIP ameliorates impairment of insulin secretion in proglucagon-deficient mice under moderate beta cell damage induced by streptozotocin.2016

    • 著者名/発表者名
      Iida A, Seino Y, Fukami A, Maekawa R, Yabe D, Shimizu S, Kinoshita K, Takagi Y, Izumoto T, Ogata H, Ishikawa K, Ozaki N, Tsunekawa S, Hamada Y, Oiso Y, Arima H, Hayashi Y.
    • 雑誌名

      Diabetologia

      巻: x 号: 7 ページ: 1533-1541

    • DOI

      10.1007/s00125-016-3935-2

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Carbohydrate-induced secretion of glucose-depndent insulinotropic polypeptide and glucagon-like peptide-1.2016

    • 著者名/発表者名
      Seino Y, Maekawa R, Ogata H, Hayashi Y
    • 雑誌名

      Journal of Diabetes Investiation

      巻: 7 号: S1 ページ: 27-32

    • DOI

      10.1111/jdi.12449

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] グルカゴンの全身作用2016

    • 著者名/発表者名
      林 良敬, 高野悠子, 前川龍也, 清野祐介
    • 雑誌名

      日本臨床「新時代の臨床糖尿病学(上)-より良い血糖管理をめざして-」

      巻: 74 ページ: 131-135

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] Fatty acid binding protein 5 (FABP5) regulates diet-induced obesity (DIO) via GIP secretion from enteroendocrine K-cells in response to fat ingestion.2015

    • 著者名/発表者名
      Shibue, K., Yamane, S., Harada, N., Hamasaki, A., Suzuki, K., Joo, E., Iwasaki, K., Nasteska, D., Harada, T., Hayashi, Y., Adachi, Y., Owada, Y., Takayanagi, R. and Inagaki, N.
    • 雑誌名

      Am J Physiol Endocrinol Metab

      巻: 308 号: 7 ページ: 583-591

    • DOI

      10.1152/ajpendo.00543.2014

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Pancreatic Neuroendocrine Tumors in Mice Deficient in Proglucagon-Derived Peptides.2015

    • 著者名/発表者名
      Takano Y, Kasai K, Takagishi Y, Kikumori T, Imai T, Murata Y, Hayashi Y.
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 10 号: 7 ページ: e0133812-e0133812

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0133812

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Mice deficient in proglucagon-derivek peptides exhibit glucose intolerance on a high-fat diet but are resistant to obesity2015

    • 著者名/発表者名
      Takagi Y, Kinoshita K, Ozaki N, Seino Y, Murata Y, Oshida Y, Hayashi Y
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 10 号: 9 ページ: e0138322-e0138322

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0138322

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] グルカゴンの真の特異的作用は何か?グルカゴン作用欠損モデルの表現型.2015

    • 著者名/発表者名
      林 良敬
    • 雑誌名

      実験医学

      巻: 33 ページ: 897-902

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] アミノ酸代謝制御ホルモンとしてのグルカゴン-シンポジウム 侵襲下の各疾患における除脂肪体重とタンパク質必要量-2018

    • 著者名/発表者名
      林 良敬
    • 学会等名
      第21回日本病態栄養学会年次学術集会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 高スターチ食によるインスリン分泌増加はKATPチャンネル依存性の系と非依存性の系により制御されている2018

    • 著者名/発表者名
      村瀬正敏、清野佑介、前川龍也、丹羽靖浩、尾方秀忠、飯田淳史、細川香里、林 良敬、有馬 寛
    • 学会等名
      第21回日本病態栄養学会年次学術集会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] グルカゴンによるα細胞増殖の制御とアミノ酸代謝2017

    • 著者名/発表者名
      林 良敬
    • 学会等名
      Islet Biology
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] グルカゴン作用不全とインクレチン-シンポジウム インクレチンの可能性について探る-2017

    • 著者名/発表者名
      林 良敬, 清野祐介, 飯田淳史,深見亜矢子、前川龍也, 杉山知里, 高木佑輔, 木下圭太, 尾崎信暁, 有馬 寛
    • 学会等名
      第60回日本糖尿病学会年次学術集会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] グルカゴンの特異的生理作用はアミノ酸代謝とα細胞増殖の制御である-シンポジウム Hot topics-2017

    • 著者名/発表者名
      林 良敬
    • 学会等名
      第60回日本糖尿病学会年次学術集会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 慢性的な高スクロース負荷はFGF21分泌と基礎代謝を亢進させる2017

    • 著者名/発表者名
      前川龍也, 清野祐介, 村瀬正敏、細川香里、林 良敬、有馬 寛
    • 学会等名
      第90回日本内分泌学会学術総会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] グルカゴンの新規測定系開発および血糖変化に伴う分泌変動2017

    • 著者名/発表者名
      小林雅樹、三重野園理、宮地 淳、稲垣貴之、菊池 司、河野大輔、林 良敬、佐々木務、北村忠弘
    • 学会等名
      第90回日本内分泌学会学術総会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 高蛋白質食負荷は、グルカゴン分泌増加を介して肝臓のアミノ酸代謝を規定する2017

    • 著者名/発表者名
      前川龍也、高野悠子、清野佑介、村瀬正敏、有馬 寛、林 良敬
    • 学会等名
      第60回日本糖尿病学会年次学術集会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 新規開発測定系を用いた血糖変化に伴うグルカゴン変動の再検証2017

    • 著者名/発表者名
      小林雅樹、菊池 司、稲垣貴之、三重野園理、宮地 淳、林 良敬、佐々木務、北村忠弘
    • 学会等名
      第60回日本糖尿病学会年次学術集会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 高スターチ食によるインスリン分泌増加の機序の検討2017

    • 著者名/発表者名
      村瀬正敏、清野佑介、前川龍也、林 良敬、有馬 寛
    • 学会等名
      第60回日本糖尿病学会年次学術集会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] グルカゴンの真の特異的生理作用は何か:グルカゴン遺伝子欠損動物モデルが明らかにしたこと2017

    • 著者名/発表者名
      林 良敬
    • 学会等名
      朝日生命成人病研究所第167回分泌セミナー
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Glucagon is a regulator of amino acid metabolism and alha cell proliferation.2016

    • 著者名/発表者名
      Hayashi Yoshitaka
    • 学会等名
      Japan Diabetes Innovation Summit 2016
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] グルカゴンの特異的作用:代謝制御と膵島内分泌細胞増殖制御2016

    • 著者名/発表者名
      林 良敬
    • 学会等名
      第28回「糖尿病と血管合併症up-to-date」
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] グルカゴン研究の新展開2016

    • 著者名/発表者名
      林 良敬
    • 学会等名
      第4回Diabetes Forum in北河内
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] グルカゴン遺伝子欠損マウスが明らかにするグルカゴン作用2016

    • 著者名/発表者名
      林 良敬
    • 学会等名
      第4回北関東グルカゴン研究会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] グルカゴンの真の特異的生理作用を考える:グルカゴン遺伝子ノックアウトマウスを用いて2016

    • 著者名/発表者名
      林 良敬
    • 学会等名
      Scientific Exchange Meeting in Kochi
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] グルカゴンGFPノックインマウスを用いた腸管内分泌L細胞の局在による性質の差異についての検討2016

    • 著者名/発表者名
      鈴木和代、岩崎可南子、村田由貴、原田範雄、山根俊介、浜崎暁洋、渋江公尊、城尾恵里奈、三小田亜希子、藤原雄太、林 良敬、稲垣暢也
    • 学会等名
      第59回日本糖尿病学会年次学術集会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 高炭水化物食の慢性摂取におけるGIP分泌と作用に対する検討2016

    • 著者名/発表者名
      前川龍也、清野祐介、尾方秀忠、飯田淳史、村瀬正敏、城尾恵里奈、鈴木和代、原田範雄、細川香里、丹羽靖浩、泉本貴子、恒川 新、濱田洋司、林 良敬、稲垣暢也、有馬寛
    • 学会等名
      第59回日本糖尿病学会年次学術集会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] DPP-4阻害薬は、グルカゴン欠損下では膵β細胞障害時においても、GIPによるインスリン分泌増強を介して耐糖能を改善させる2016

    • 著者名/発表者名
      飯田淳史、清野祐介、前川龍也、村瀬正敏、矢部大介、清水 忍、秋田貴子、恒川 新、濱田洋司、林 良敬、稲垣暢也、有馬寛
    • 学会等名
      第59回日本糖尿病学会年次学術集会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 新規開発測定系を用いた血糖変化に伴うグルカゴン分泌動態の解析2016

    • 著者名/発表者名
      小林雅樹、井田隆徳、菊池 司、林 良敬、佐々木務、北村忠弘
    • 学会等名
      第59回日本糖尿病学会年次学術集会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] グルカゴンによる代謝とα細胞増殖の制御2016

    • 著者名/発表者名
      林 良敬
    • 学会等名
      第五回 Diabetes Experts Forum in Oita
    • 発表場所
      大分
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] グルカゴンによるアミノ酸代謝とアルファ細胞増殖の制御、ワークショップ「アミノ酸研究の新展開:細胞シグナルとしての動的制御機構」2015

    • 著者名/発表者名
      林 良敬
    • 学会等名
      BMB2015 第38回日本分子生物学会年会・第88回日本生化学会大会合同大会
    • 発表場所
      前橋
    • 年月日
      2015-12-01
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 代謝と細胞増殖の制御におけるグルカゴンの特異的作用2015

    • 著者名/発表者名
      林 良敬
    • 学会等名
      第1回生体調節研究所・内分泌代謝シンポジウム
    • 発表場所
      神戸
    • 年月日
      2015-11-12
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Glucose-dependent insulinotropic polypeptide (GIP) preserves insulin secretion and contributes to good-glycemic control in proglucagon-deficient mice treated with streptozotocin.2015

    • 著者名/発表者名
      SEINO Yusuke, IIDA Atsushi, FUKAMI Ayako, MAEKAWA Ryuya, IZUMOTO Takako, OZAKI Nobuaki, TSUNEKAWA Shin, HAMADA Yoji, HAYASHI Yoshitaka OISO Yutaka
    • 学会等名
      Incretin 2015
    • 発表場所
      Vancouver, Canada
    • 年月日
      2015-07-29
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Glycemic control by islet-derived GIP: analysis of mice deficient in the glucagon gene.2015

    • 著者名/発表者名
      Seino Y, Iida A, Fukami A, Ozaki N, Hayashi Y
    • 学会等名
      第58回日本糖尿病学会年次学術集会
    • 発表場所
      下関
    • 年月日
      2015-05-21
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] GIPはグルカゴン遺伝子欠損マウスにおいて膵β細胞障害時の血糖値改善に関与する2015

    • 著者名/発表者名
      飯田淳史, 清野祐介, 前川龍也, 丹羽靖浩, 細川香里, 泉元貴子, 木下佳大, 高木祐輔, 尾方秀忠, 尾崎信暁, 恒川 新, 濱田洋司, 林 良敬, 大磯ユタカ
    • 学会等名
      第58回日本糖尿病学会年次学術集会
    • 発表場所
      長野
    • 年月日
      2015-05-21
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] グルカゴンの真の特異的作用を探る2015

    • 著者名/発表者名
      林 良敬
    • 学会等名
      長野県糖尿病懇話会
    • 発表場所
      長野
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] アミノ酸代謝制御ホルモンとしてのグルカゴン2015

    • 著者名/発表者名
      林 良敬
    • 学会等名
      グルカゴンルネッサンス研究会
    • 発表場所
      名古屋
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2020-03-30  

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