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膵β細胞保護におけるEpac2A/Rap1シグナルの役割とその機序の解明

研究課題

研究課題/領域番号 16K09749
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 代謝学
研究機関神戸大学

研究代表者

高橋 晴美  神戸大学, 医学研究科, 特命講師 (50546489)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2016年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード膵β細胞 / 糖尿病 / インクレチン / cAMP / Epac2 / Epac2A
研究成果の概要

膵β細胞保護作用におけるインクレチン/cAMPシグナルおよびEpac2/Rap1シグナルの役割を解明することを目的として研究を行った。膵β細胞において、酸化ストレスによる活性酸素種の産生が、インクレチンやEpac2シグナルの活性化によって抑制され、cAMP/Epac2シグナルが酸化ストレスを軽減することが示唆された。また、Epac2欠損膵β細胞株の作製およびその解析から、これまで知られていなかったEpac2アイソフォームが膵β細胞に発現していることが明らかになり、膵β細胞保護などのインスリン分泌以外の細胞機能制御への関与が示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

インクレチンは食餌の摂取によって腸管から分泌され、膵β細胞からのインスリン分泌を促進するなど、糖代謝改善作用を有する。この作用を利用したインクレチン関連薬は現在2型糖尿病治療に広く用いられており、その作用機序や未知の効果を明らかにすることは臨床上の意義が大きい。また、糖尿病の病態には各種細胞ストレスなどによる膵β細胞機能の障害が深く関与しており、このような病態の解明により新規糖尿病治療法の開発にも繋がる可能性があることから本研究の意義は大きい。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (39件)

すべて 2019 2018 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 2件、 査読あり 10件、 オープンアクセス 9件、 謝辞記載あり 5件) 学会発表 (29件) (うち国際学会 12件)

  • [雑誌論文] Arsenic modifies serotonin metabolism through glucuronidation in pancreatic β-cells2019

    • 著者名/発表者名
      Carmean Christopher M.、Yokoi Norihide、Takahashi Harumi、Oduori Okechi S.、Kang Christie、Kanagawa Akiko、Kirkley Andrew G.、Han Guirong、Landeche Michael、Hidaka Shihomi、Katoh Miki、Sargis Robert M.、Seino Susumu
    • 雑誌名

      American Journal of Physiology-Endocrinology and Metabolism

      巻: 316 号: 3 ページ: E464-E474

    • DOI

      10.1152/ajpendo.00302.2018

    • 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] Activation of GLP-1 receptor signaling alleviates cellular stresses and improves beta cell function in a mouse model of Wolfram syndrome.2018

    • 著者名/発表者名
      Kondo M, Tanabe K, Amo-Shiinoki K, Hatanaka M, Morii T, Takahashi H, Seino S, Yamada Y, Tanizawa Y
    • 雑誌名

      Diabetologia

      巻: 61 号: 10 ページ: 2189-2201

    • DOI

      10.1007/s00125-018-4679-y

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Inhibition of SNAT5 Induces Incretin-Responsive State From Incretin-Unresponsive State in Pancreatic β-Cells: Study of β-Cell Spheroid Clusters as a Model2018

    • 著者名/発表者名
      Hashim Mahira、Yokoi Norihide、Takahashi Harumi、Gheni Ghupurjan、Okechi Oduori S.、Hayami Tomohide、Murao Naoya、Hidaka Shihomi、Minami Kohtaro、Mizoguchi Akira、Seino Susumu
    • 雑誌名

      Diabetes

      巻: 67 号: 9 ページ: 1795-1806

    • DOI

      10.2337/db17-1486

    • NAID

      40022150466

    • 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] Characteristics of repaglinide effects on insulin secretion.2018

    • 著者名/発表者名
      Takahashi H, Hidaka S, Seki C, Yokoi N, Seino S.
    • 雑誌名

      Eur J Pharmacol.

      巻: 828 ページ: 52-59

    • DOI

      10.1016/j.ejphar.2018.03.025

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Essential roles of aspartate aminotransferase 1 and vesicular glutamate transporters in β-cell glutamate signaling for incretin-induced insulin secretion.2017

    • 著者名/発表者名
      Murao N, Yokoi N, Honda K, Han G, Hayami T, Gheni G, Takahashi H, Minami K, Seino S.
    • 雑誌名

      PLoS One.

      巻: 12 号: 11 ページ: e0187213-e0187213

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0187213

    • NAID

      120006373802

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] β-cell signaling and insulin secretagogues: a path for improved diabetes therapy2017

    • 著者名/発表者名
      Seino S, Sugawara K, Yokoi N, Takahashi H
    • 雑誌名

      Diabetes Obes Metab

      巻: 印刷中 号: S1 ページ: 22-29

    • DOI

      10.1111/dom.12995

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] β-cell signaling and insulin secretagogues: a path for improved diabetes therapy.2017

    • 著者名/発表者名
      Seino S, Sugawara K, Yokoi N, Takahashi H
    • 雑誌名

      Diabetes Obes Metab

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A novel diphenylthiosemicarbazide is a potential insulin secretagogue for anti-diabetic agent2016

    • 著者名/発表者名
      Sugawara k, Honda K, Reien Y, Yokoi N, Seki C, Takahashi H, Minami K, Mori I, Matsumoto A, Nakaya H, Seino S
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 11 号: 10 ページ: e0164785-e0164785

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0164785

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Beta-cell gulutamate signaling: Its role in incretin-induced insulin secretion.2016

    • 著者名/発表者名
      Yokoi N, Gheni G, Takahashi H, Seino S
    • 雑誌名

      J Diabet Investig

      巻: 7 号: S1 ページ: 38-43

    • DOI

      10.1111/jdi.12468

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Structure and functional roles of Epac2 (Rapgef4)2015

    • 著者名/発表者名
      Sugawara K, Shibasaki T, Takahashi H, Seino S
    • 雑誌名

      Gene

      巻: 505 号: 2 ページ: 577-583

    • DOI

      10.1016/j.gene.2015.09.029

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Enhanced beta-cell Gq signaling underlies improved insulin secretion and glucose tolerance by GLP-1 in beta-cell-specific Kir6.2 knockout diabetic mice2019

    • 著者名/発表者名
      Naoya Murao, Oduori S. Okechi, Kenju Shimomura, Harumi Takahashi, Norihide Yokoi, Susumu Seino
    • 学会等名
      20th Servier-IGIS Symposium
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 肥満2型糖尿病における肥大膵島は未分化細胞や癌細胞に類似した代謝様式に変化し、インクレチン応答性障害を呈する2019

    • 著者名/発表者名
      速水 智英, 横井 伯英, 本田 洸平, 高橋 晴美, 神谷 英紀, 溝口 明, 中村 二郎,  清野 進
    • 学会等名
      第33回糖尿病・肥満動物学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 肥満2型糖尿病では肥大した膵島における糖代謝異常とO-GlcNAc化の亢進がインクレチン応答性インスリン分泌障害を引き起こす2018

    • 著者名/発表者名
      横井 伯英、速水 智英、吉田 舞、高橋 晴美、清野 進
    • 学会等名
      第41回日本分子生物学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] The mechanism of impaired incretin responsiveness in the pancreatic islets of obese type 2 diabetes: A study of the ZFDM rat2018

    • 著者名/発表者名
      Norihide Yokoi, Tomohide Hayami, Shihomi Hidaka, Ayako Kawabata, Harumi Takahashi, Susumu Seino
    • 学会等名
      The 54th EASD Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 膵β細胞のインクレチン応答性獲得におけるアミノ酸トランスポーターSNAT5の役割2018

    • 著者名/発表者名
      マヒラ アシム、横井伯英、グプルジャン ゲニ、金川章子、星川律子、高橋晴美、清野進
    • 学会等名
      第61回日本糖尿病学会年次学術集会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] グルタミン-グルタミン酸シグナルによるインスリン分泌増強機構の解明2018

    • 著者名/発表者名
      韓 桂栄、横井 伯英 グプルジャン ゲニ、村尾 直哉、高橋晴美、清野 裕、木戸 良明、清野 進
    • 学会等名
      第61回日本糖尿病学会年次学術集会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] GLP-1 receptor agonists and DPP-4 inhibitors both normalize diabetes caused by deletion of β-cell KATP_channels in mice2018

    • 著者名/発表者名
      Oduori S. Okechi, Harumi Takahashi, Norihide Yokoi, Kohtaro Minami, Yuko Maejima, Kenju Shimomura, Susumu Seino
    • 学会等名
      第61回日本糖尿病学会年次学術集会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Enhanced Gs- and Gq-signals in β-cells contributes to normalization of glucose tolerance and insulin secretion in β-cell specific Kir6.22018

    • 著者名/発表者名
      Okechi S. Oduori, Kohtaro Minami, Norihide Yokoi, Harumi Takahashi, Takashi Miki, Yuko Maejima, Kenju Shimomura, Susumu Seino
    • 学会等名
      Keytsone symposium
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 肥満糖尿病におけるインクレチン応答性インスリン分泌障害機序の解明2018

    • 著者名/発表者名
      速水 智英, 横井 伯英, マヒラ アシム, 高橋 晴美, 清野 進
    • 学会等名
      第39回日本肥満学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 肥満糖尿病の膵島におけるインクレチン応答性障害-オミクス解析による検討-2018

    • 著者名/発表者名
      速水 智英, 横井 伯英, 日高志保美, 川畑綾子, グプルジャン ゲニ, マヒラ アシム, 高橋 晴美, 神谷 英紀, 清野 裕, 中村 二郎, 清野 進
    • 学会等名
      61回日本糖尿病学会年次学術集会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ZFDMラットにおけるインクレチン応答性インスリン分泌障害機序―オミクス解析による検討.2018

    • 著者名/発表者名
      速水 智英、横井 伯英、本田 洸平、マヒラ アシム、高橋 晴美、清野 進.
    • 学会等名
      第32回日本糖尿病・肥満動物学会年次学術集会.
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Beta-cell specific KATP Channel knockout mouse: diabetes, impaired insulin secretion and enhanced incretin signalling.2017

    • 著者名/発表者名
      Oduori O, Minami K, Takahashi H, Yokoi N, Herrera PL, Shimomura K, Seino S
    • 学会等名
      18th Servier-IGIS Symposium
    • 発表場所
      St. Jean-Cap-Ferrat, France
    • 年月日
      2017-03-25
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Insulin secretagogues and their signaling mechanisms.2017

    • 著者名/発表者名
      Harumi Takahashi, Kenji Sugawara, Norihide Yokoi, Susumu Seino.
    • 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 実施状況報告書
  • [学会発表] Incretin and beta-cell metabolic signaling.2017

    • 著者名/発表者名
      横井 伯英、村尾 直哉、高橋 晴美、清野 進.
    • 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 実施状況報告書
  • [学会発表] インクレチン応答性インスリン分泌増強機構の解明:インスリン顆粒内グルタミン酸の役割.2017

    • 著者名/発表者名
      グプルジャン ゲニ、横井 伯英、波多野 直哉、韓 桂栄、高橋 晴美、清野 進.
    • 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 実施状況報告書
  • [学会発表] 膵β細胞間相互作用によるインクレチン応答性獲得に関与する分子の同定.2017

    • 著者名/発表者名
      マヒラ アシム、横井伯英、星川律子、グプルジャン ゲニ、高橋晴美、清野進.
    • 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 実施状況報告書
  • [学会発表] Approaches to identification of novel small molecules that can be insulin secretagogues.2017

    • 著者名/発表者名
      Harumi Takahashi, Kenji Sugawara, Kohei Honda, Norihide Yokoi, Ichiro Mori, Haruaki Nakaya, Susumu Seino.
    • 学会等名
      2nd Joint Meeting of the EASD Islet Study Group & Beta Cell Workshop.
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Impaired insulin secretion and severe glucose intolerance caused by deleting β-cell specific KATP channels.2017

    • 著者名/発表者名
      Okechi S. Oduori, Kohtara Minami, Norihide Yokoi, Harumi Takahashi, Yuko Maejima, Kenju Shimomura, Pedro Luis Herrera, Susumu Seino.
    • 学会等名
      The 9th Scientific Meeting of Asian Association for the Study of Diabetes.
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] グルタミンによるインスリン分泌増強機構の解明.2017

    • 著者名/発表者名
      韓 桂栄、グプルジャン ゲニ、横井 伯英、村尾 直哉、高橋 晴美、清野 裕、清野 進.
    • 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 実施状況報告書
  • [学会発表] 膵β細胞間相互作用によるインクレチン応答性獲得に関与する新規分子の同定.2017

    • 著者名/発表者名
      マヒラ アシム、横井伯英、グプルジャン ゲニ、星川律子、高橋晴美、清野進.
    • 学会等名
      第40回日本分子生物学学会年会.
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Trans-S-1-propenyl-l-cysteine sulfoxide from Allium cepa, onions, has appreciable antidiabetic potential in streptozotocin-induced diabetic mice.2016

    • 著者名/発表者名
      Oduori S. O, Sugawara K, Yoshida S, Takahashi H, Yokoi N, Nakayama M, Seino S
    • 学会等名
      The 11th IDF-WPR Congress and 8th AASD Scientific Meeting
    • 発表場所
      Taipei, Taiwan
    • 年月日
      2016-10-28
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Deletion of β-cell specific KATP channels causes severe glucose intolerance with impaired insulin secretion and enhanced incretin secretion.2016

    • 著者名/発表者名
      O.S. Oduori, K. Minami, N. Yokoi, Y. Maejima, H. Takahashi, P.L. Herrera, K. Shimomura, S. Seino
    • 学会等名
      52nd Annual Meeting of the European Association for the Study of Diabetes
    • 発表場所
      Munich, Germany
    • 年月日
      2016-09-15
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Mechanisms of the induction of incretin/cAMP responsiveness in insulin secretion: study by pseudoislets.2016

    • 著者名/発表者名
      M. Hashim, N. Yokoi, G. Gheni, R. Hoshikawa, H. Takahashi, S. Seino
    • 学会等名
      52nd Annual Meeting of the European Association for the Study of Diabetes
    • 発表場所
      Munich, Germany
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Roles of KATP channels in brain-islet axis.2016

    • 著者名/発表者名
      Susumu Seino, Harumi Takahashi
    • 学会等名
      21st EASD-Hagedorn Oxford Workshop
    • 発表場所
      Oxford, UK
    • 年月日
      2016-08-07
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Antidiabetic effect of a sulfur compound trans-S-1-propenyl-l-cysteine sulfoxide from Allium cepa.2016

    • 著者名/発表者名
      Okechi OS, Sugawara K, Takahashi H, Yokoi N, Nakayama M, Seino S
    • 学会等名
      The 76th scientific sessions of the American Diabetes Association
    • 発表場所
      New Orleans, USA
    • 年月日
      2016-06-10
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 膵β細胞間相互作用によるインクレチン応答性獲得機構の解明 -偽膵島を用いた検討-2016

    • 著者名/発表者名
      マヒラ アシム、横井 伯英、グプルジャン ゲニ、星川律子、高橋晴美、清野進
    • 学会等名
      第59回日本糖尿病学会年次学術集会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2016-05-21
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Antidiabetic effect of a sulfur compound, trans-S-1-propenyl-l-cysteine sulfoxide, in Allium cepa.2016

    • 著者名/発表者名
      Oduori OS, Sugawara K, Honda K, Takahashi H, Yokoi N, Nakayama M, Seino S
    • 学会等名
      第59回日本糖尿病学会年次学術集会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2016-05-20
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] レパグリニドとインクレチンによるインスリン分泌動態の解析2016

    • 著者名/発表者名
      髙橋晴美、日高志保美、堰 千紘、清野 進
    • 学会等名
      第59回日本糖尿病学会年次学術集会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2016-05-19
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Chronic Arsenic Exposure Impairs Pancreatic Function.2016

    • 著者名/発表者名
      Carmean CM, Kirkley AG, Yokoi N, Hoshikawa R, Honda K, Gheni G, Sugawara K, Takahashi H, Sargis RM, Seino S
    • 学会等名
      17th International Group on Insulin Secretion Conference
    • 発表場所
      St. Jean-Cap-Ferrat, France
    • 年月日
      2016-04-05
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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