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バソプレシンによる小腸内分泌L細胞からのGLP-1分泌調節機構の解析

研究課題

研究課題/領域番号 16J06838
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 生理学一般
研究機関東京大学

研究代表者

原田 一貴  東京大学, 総合文化研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2016-04-22 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
2018年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
2017年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
2016年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
キーワードアルギニンバソプレシン / グルカゴン様ペプチド-1 / 小腸内分泌L細胞 / ストレスホルモン / バソプレシン
研究実績の概要

小腸内分泌L細胞(以下、L細胞)は、消化管内の栄養素、腸内細菌代謝産物、血液中のホルモン、神経伝達物質などを感知し、グルカゴン様ペプチド-1(glucagon-like peptide-1: GLP-1)を分泌する。GLP-1は膵β細胞からのインスリン分泌を促進するほか、摂食行動を抑制するため、内在的なGLP-1分泌能を改善することで糖尿病などの代謝疾患治療に結びつくことが期待されている。
アルギニンバソプレシン(arginine vasopressin: AVP)は、腎臓からの水の再吸収に加えて社会行動や血糖値制御にも関与するホルモンである。申請者はAVPがGLP-1分泌を制御し血糖値調節に関与している可能性を提唱し、AVPおよびAVP受容体によるGLP-1分泌調節機構、およびその破綻が生体に及ぼす影響の解明を目的とした。
まず、マウスL細胞由来細胞株GLUTag細胞にAVPを投与し、ELISA法によりGLP-1分泌量を測定したところ、細胞内Ca2+濃度およびGLP-1開口分泌回数の上昇を引き起こす濃度で分泌量が有意に上昇した。ここから、AVPによりGLP-1分泌が促進されることが確かめられた。次に、3種のAVP受容体遺伝子欠損マウス(V1aR-/-、V1bR-/-、V1a・V1bR-/-マウス)を用い、安静時および摂食時の血中GLP-1濃度を測定した。摂食条件としてグルコースやアミノ酸などの栄養成分を経口投与したが、マウスでは経口投与によるGLP-1分泌促進効果が低く、分泌能をより正確に解析できるようにするため、小腸への直接注射による投与方法を確立している。また、細胞内の代謝を制御する分子であるATP濃度変化を可視化できる蛍光タンパク質センサーMaLionを開発したほか、グルコース可視化センサーGreen Glifonの開発にも成功した。

現在までの達成度 (段落)

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2019 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 2件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Green Fluorescent Protein-Based Glucose Indicators Report Glucose Dynamics in Living Cells2019

    • 著者名/発表者名
      Mita Marie、Ito Motoki、Harada Kazuki、Sugawara Izumi、Ueda Hiroshi、Tsuboi Takashi、Kitaguchi Tetsuya
    • 雑誌名

      Analytical Chemistry

      巻: 91 号: 7 ページ: 4821-4830

    • DOI

      10.1021/acs.analchem.9b00447

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] RGB-Color Intensiometric Indicators to Visualize Spatiotemporal Dynamics of ATP in Single Cells2018

    • 著者名/発表者名
      Arai Satoshi、Kriszt R?kus、Harada Kazuki、Looi Liang-Sheng、Matsuda Shogo、Wongso Devina、Suo Satoshi、Ishiura Shoichi、Tseng Yu-Hua、Raghunath Michael、Ito Toshiro、Tsuboi Takashi、Kitaguchi Tetsuya
    • 雑誌名

      Angewandte Chemie International Edition

      巻: 57 号: 34 ページ: 10873-10878

    • DOI

      10.1002/anie.201804304

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Red fluorescent protein-based cAMP indicator applicable to optogenetics and in vivo imaging2017

    • 著者名/発表者名
      Harada Kazuki、Ito Motoki、Wang Xiaowen、Tanaka Mika、Wongso Devina、Konno Ayumu、Hirai Hirokazu、Hirase Hajime、Tsuboi Takashi、Kitaguchi Tetsuya
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 7 号: 1 ページ: 7351-7351

    • DOI

      10.1038/s41598-017-07820-6

    • 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 / 国際共著
  • [学会発表] ole of arginine vasopressin in glucagon-like peptide-1 secretion from enteroendocrine L cells2018

    • 著者名/発表者名
      Harada K, Tsuboi T
    • 学会等名
      第18回東京大学生命科学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Development of a genetically-encoded red cAMP indicator for dual-color imaging and optogenetics in living cells2018

    • 著者名/発表者名
      Harada K, Ito M, Hirase H, Tsuboi T, Kitaguchi T
    • 学会等名
      第10回光操作研究会・第2回脳情報動態合同国際シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Role of arginine vasopressin in glucagon-like peptide-1 secretion from enteroendocrine L cells2018

    • 著者名/発表者名
      Harada K, Tsuboi T
    • 学会等名
      第18回東京大学生命科学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 蛍光イメージング手法を用いた細胞機能の解明2017

    • 著者名/発表者名
      原田一貴
    • 学会等名
      日本動物行動関連学会・研究会合同大会 行動2017 行動神経内分泌研究会若手シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [備考] 東大、赤色 cAMP 可視化蛍光タンパク質センサーを開発

    • URL

      https://www.nikkei.com/article/DGXLRSP453355_U7A800C1000000/

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

URL: 

公開日: 2016-05-17   更新日: 2024-03-26  

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