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膵迷走神経シグナルが正常血糖維持に果たす役割と機序の解明

研究課題

研究課題/領域番号 17H01565
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 代謝学
研究機関東北大学

研究代表者

片桐 秀樹  東北大学, 医学系研究科, 教授 (00344664)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 中途終了 (2020年度)
配分額 *注記
42,120千円 (直接経費: 32,400千円、間接経費: 9,720千円)
2020年度: 10,660千円 (直接経費: 8,200千円、間接経費: 2,460千円)
2019年度: 10,660千円 (直接経費: 8,200千円、間接経費: 2,460千円)
2018年度: 9,880千円 (直接経費: 7,600千円、間接経費: 2,280千円)
2017年度: 10,920千円 (直接経費: 8,400千円、間接経費: 2,520千円)
キーワード臓器間ネットワーク / 糖代謝 / 恒常性 / 膵β細胞 / インスリン / 糖尿病 / 肥満 / 迷走神経 / 神経シグナル / 臓器連関 / エネルギー・糖代謝異常
研究成果の概要

自律神経を中心とした臓器間ネットワークが、臓器間の代謝情報のやり取りと個体レベルでの糖代謝恒常性維持に重要な役割を果たしている。本研究ではこれまでの成果を発展させ、迷走神経シグナルによる膵β細胞の増殖機構について、関与する神経因子についてはアセチルコリンとPACAPの組み合わせが重要であること、膵β細胞内の分子機序は、FoxM1経路による細胞周期回転の亢進が細胞増殖につながること、さらに、腹腔内迷走神経の活性化によりインスリン分泌亢進(急性作用)と細胞増殖(慢性作用)が生じることを明らかとした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究成果は、迷走神経による膵β細胞制御の分子機序や組織学的機序を明らかとし、多臓器生物が多臓器生物の糖代謝恒常性の仕組みの理解を深める学術的意義を有する。また、その解明に種々の遺伝子改変モデルや新規研究手法を開発し、研究手法の発展にも寄与した。さらに、膵β細胞からのインスリン分泌促進や膵β細胞量の増加につながる成果は、糖尿病の予防法・治療法開発につながることが期待され、医学的・社会的意義を包含していると考えられる。

報告書

(4件)
  • 2020 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (68件)

すべて 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (30件) (うち国際共著 4件、 査読あり 20件、 オープンアクセス 11件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (37件) (うち国際学会 3件、 招待講演 21件)

  • [国際共同研究] Cincinnati Children's Hospital(米国)

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    • 著者名/発表者名
      Takeuchi T, Ishigaki Y, Hirota Y, Hasegawa Y, Yorifuji T, Kadowaki H, Akamizu T, Ogawa W, Katagiri H.
    • 雑誌名

      J Diabetes Investig.

      巻: -

    • NAID

      120006844967

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    • 著者名/発表者名
      Yamada Y, Katagiri H, Hamamoto Y, Deenadayalan S, Navarria A, Nishijima K, Seino Y
    • 雑誌名

      Lancet Diabetes Endocrinol.

      巻: -

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    • 著者名/発表者名
      Kaneko K, Sawada S, Otake S, Endo A, Imai J, Miyagi S, Kamei T, Katagiri H.
    • 雑誌名

      Am J Med

      巻: -

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    • 著者名/発表者名
      Kaneko K, Satake C, Izumi T, Tanaka M, Yamamoto J, Asai Y, Sawada S, Imai J, Yamada T, Katagiri H.
    • 雑誌名

      BMC Endocr Disord.

      巻: 19 号: 1 ページ: 5-5

    • DOI

      10.1186/s12902-018-0326-3

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    • 著者名/発表者名
      Nakatsu Y, Matsunaga Y, Yamamotoya T, Ueda K, Inoue MK, Mizuno Y, Nakanishi M, Sano T, Yamawaki Y, Kushiyama A, Sakoda H, Fujishiro M, Ryo A, Ono H, Minamino T, Takahashi SI, Ohno H, Yoneda M, Takahashi K, Ishihara H, Katagiri H, Nishimura F, Kanematsu T, Yamada T, Asano T.
    • 雑誌名

      Cell Rep.

      巻: 26 号: 12 ページ: 3221-3230

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2019.02.066

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  • [雑誌論文] Laparoscopic Sleeve Gastrectomy on Severe Obesity after Intracranial Germinoma Treatment: A Case Report.2019

    • 著者名/発表者名
      Nezu M, Kudo M, Ono Y, Tezuka Y, Morimoto R, Sawada S, Imoto H, Naitoh T, Katagiri H, Ito S, Satoh F.
    • 雑誌名

      Tohoku J Exp Med.

      巻: 249 ページ: 223-229

    • NAID

      130007751501

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  • [雑誌論文] Diabetes care providers' manual for disaster diabetes care.2019

    • 著者名/発表者名
      Satoh J et al.
    • 雑誌名

      Diabetol Int.

      巻: 10 号: 3 ページ: 153-179

    • DOI

      10.1007/s13340-019-00397-7

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  • [雑誌論文] Diabetes Care Providers' Manual for Disaster Diabetes Care.2019

    • 著者名/発表者名
      Satoh J, Yokono K, Ando R, Asakura T, Hanzawa K, Ishigaki Y, et al
    • 雑誌名

      J Diabetes Investig.

      巻: 10 号: 4 ページ: 118-1142

    • DOI

      10.1111/jdi.13053

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  • [雑誌論文] Branched chain amino acids are associated with the heterogeneity of the area of lipid droplets in hepatocytes of patients with non-alcoholic fatty liver disease.2019

    • 著者名/発表者名
      Kakazu E, Sano A, Morosawa T, Inoue J, Ninomiya M, Iwata T, Nakamura T, Takai S, Sawada S, Katagiri H, Shimosegawa T, Masamune A.
    • 雑誌名

      Hepatol Res.

      巻: 49 号: 8 ページ: 860-871

    • DOI

      10.1111/hepr.13346

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  • [雑誌論文] The Relationship between Carotid Intima-Media Thickness and Ocular Circulation in Type-2 Diabetes.2019

    • 著者名/発表者名
      Ichinohasama K, Kunikata H, Ito A, Yasuda M, Sawada S, Kondo K, Satake C, Katagiri H, Nakazawa T.
    • 雑誌名

      J Ophthalmol.

      巻: - ページ: 1-8

    • DOI

      10.1155/2019/3421305

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    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Liver Transplantation for Homozygous Familial Hypercholesterolemia.2019

    • 著者名/発表者名
      Ishigaki Y, Kawagishi N, Hasegawa Y, Sawada S, Katagiri H, Satomi S, Oikawa S.
    • 雑誌名

      J Atheroscler Thromb.

      巻: 26 ページ: 121-127

    • NAID

      130007586396

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      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Eruptive xanthomas in a patient with soft-drink diabetic ketosis and apolipoprotein E4/22019

    • 著者名/発表者名
      Tsuchiya Satoko、Sawada Shojiro、Takeda Kana、Takahashi Kenji、Nakajima Takeko、Kohata Masato、Kurosawa Satoko、Satake Chihiro、Imai Junta、Kikuchi Katsuko、Aiba Setsuya、Katagiri Hideki
    • 雑誌名

      Endocrine Journal

      巻: 66 号: 1 ページ: 107-114

    • DOI

      10.1507/endocrj.EJ18-0356

    • NAID

      130007583552

    • ISSN
      0918-8959, 1348-4540
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  • [雑誌論文] 脂肪萎縮症2019

    • 著者名/発表者名
      川名洋平, 片桐秀樹
    • 雑誌名

      日本医師会雑誌 指定難病ペディア2019

      巻: 148 ページ: 276-277

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  • [雑誌論文] 膵臓の透明化を用いた膵ランゲルハンス島研究2019

    • 著者名/発表者名
      川名洋平, 今井淳太, 片桐秀樹
    • 雑誌名

      Medical Sicnce Digest

      巻: 45 ページ: 18-21

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    • 著者名/発表者名
      浅井洋一郎, 片桐秀樹
    • 雑誌名

      決定版 阻害剤・活性化剤ハンドブック (羊土社)

      巻: - ページ: 452-464

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    • 著者名/発表者名
      木幡将人、片桐秀樹
    • 雑誌名

      内分泌・糖尿病・代謝内科

      巻: 49 ページ: 302-309

    • NAID

      40022042848

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    • 雑誌名

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      巻: 9 ページ: 26-27

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    • 著者名/発表者名
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      巻: 108 ページ: 416-421

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    • 著者名/発表者名
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      巻: 7 ページ: 16-19

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      Diabetes Strategy

      巻: 8 ページ: 150-155

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  • [雑誌論文] Vagus-macrophage-hepatocyte link promotes post-injury liver regeneration and whole-body survival through hepatic FoxM1 activation2018

    • 著者名/発表者名
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    • 雑誌名

      Nat Commun.

      巻: 9 号: 1 ページ: 5300-5300

    • DOI

      10.1038/s41467-018-07747-0

    • URL

      https://pure.teikyo.jp/en/publications/17e764e4-9686-40fb-84e9-eea24f5c6af2

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  • [雑誌論文] Olfactory receptors are expressed in pancreatic β-cells and promote glucose-stimulated insulin secretion2018

    • 著者名/発表者名
      Munakata Y, Yamada T, Imai J, Takahashi K, Tsukita S, Shirai Y, Kodama S, Asai Y, Sugisawa T, Chiba Y, Kaneko K, Uno K, Sawada S, Hatakeyama H, Kanzaki M, Miyazaki JI, Oka Y, Katagiri H
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 8 号: 1 ページ: 1499-1499

    • DOI

      10.1038/s41598-018-19765-5

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      2017 実績報告書
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  • [雑誌論文] Metformin Directly Binds the Alarmin HMGB1 and Inhibits its Proinflammatory Activity.2017

    • 著者名/発表者名
      Horiuchi T, Sakata N, Narumi Y, Kimura T, Hayashi T, Nagano K, Liu K, Nishibori M, Tsukita S, Yamada T, Katagiri H, Shirakawa R, Horiuchi H.
    • 雑誌名

      J Biol Chem.

      巻: 印刷中 号: 20 ページ: 8436-8446

    • DOI

      10.1074/jbc.m116.769380

    • NAID

      120006331939

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      2017 実績報告書
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  • [雑誌論文] Common Hepatic Branch of Vagus Nerve-Dependent Expression of Immediate Early Genes in the Mouse Brain by Intraportal L-Arginine: Comparison with Cholecystokinin-8.2017

    • 著者名/発表者名
      Yamada D, Koppensteiner P, Odagiri S, Eguchi M, Yamaguchi S, Yamada T, Katagiri H, Wada K, Sekiguchi M.
    • 雑誌名

      Front Neurosci.

      巻: 11 ページ: 1-10

    • DOI

      10.3389/fnins.2017.00366

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      2017 実績報告書
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  • [雑誌論文] Effects of the activations of three major hepatic Akt substrates on glucose metabolism in male mice.2017

    • 著者名/発表者名
      Sakai G, Inoue I, Suzuki T, Sumita T, Inukai K, Katayama S, Awata T, Yamada T, Asano T, Katagiri H, Noda M, Shimada A, Ono H.
    • 雑誌名

      Endocrinology.

      巻: 158 号: 8 ページ: 2659-2671

    • DOI

      10.1210/en.2016-1969

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      2017 実績報告書
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  • [雑誌論文] Neuronal signals regulate obesity induced β-cell proliferation by FoxM1 dependent mechanism2017

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto J, Imai J, Izumi T, Takahashi H, Kawana Y, Takahashi K, Kodama S, Kaneko K, Gao J, Uno K, Sawada S, Asano T, Kalinichenko VV, Susaki EA, Kanzaki M, Ueda HR, Ishigaki Y, Yamada T, Katagiri H
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 8 号: 1 ページ: 1930-1930

    • DOI

      10.1038/s41467-017-01869-7

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      2017 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] Severely impaired activity of lipoprotein lipase Arg243His is partially ameliorated by emulsifying phospholipids in in?vitro triolein hydrolysis analysis2017

    • 著者名/発表者名
      Yamaguchi T, Murano T, Tatsuno I, Hiruta N, Suzuki T, Sawada S, Katagiri H, Shirai K, Schneider WJ, Bujo H.
    • 雑誌名

      Ann Clin Biochem

      巻: 54 号: 6 ページ: 712-715

    • DOI

      10.1177/0004563217693258

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      2017 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] Knockout of Vasohibin-1 Gene in Mice Results in Healthy Longevity with Reduced Expression of Insulin Receptor, Insulin Receptor Substrate 1, and Insulin Receptor Substrate 2 in Their White Adipose Tissue.2017

    • 著者名/発表者名
      Takeda E, Suzuki Y, Yamada T, Katagiri H, Sato Y.
    • 雑誌名

      J Aging Res.

      巻: 2017 ページ: 1-11

    • DOI

      10.1155/2017/9851380

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      2017 実績報告書
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  • [雑誌論文] 肝と脳の間を関連させるMetabolic Information Highways2017

    • 著者名/発表者名
      片桐秀樹
    • 雑誌名

      肝胆膵

      巻: 75 ページ: 897-903

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] 臓器連関による個体レベルの代謝制御と老化2017

    • 著者名/発表者名
      片桐秀樹
    • 雑誌名

      実験医学

      巻: 35 ページ: 25-30

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 老化やその制御と臓器間ネットワーク2019

    • 著者名/発表者名
      片桐秀樹
    • 学会等名
      第30回日本医学会総会2019中部
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    • 招待講演
  • [学会発表] 恒常性維持のための迷走神経シグナルを介した細胞増殖制御機構2019

    • 著者名/発表者名
      今井淳太, 片桐秀樹
    • 学会等名
      第92回日本内分泌学会学術総会
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  • [学会発表] 2型糖尿病患者におけるLaser speckle flowgraphyによる視神経乳頭領域の眼血流指標と超音波検査による頸動脈血流指標との関係2019

    • 著者名/発表者名
      澤田 正二郎, 佐竹 千尋, 國方 彦志, 安田 正幸, 伊藤 梓, 黒澤 聡子, 児玉 慎二郎, 山本 淳平, 金子 慶三, 今井 淳太, 中澤 徹, 片桐 秀樹
    • 学会等名
      第62回 日本糖尿病学会学術総会
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    • 著者名/発表者名
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    • 学会等名
      第62回 日本糖尿病学会学術総会
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      川名洋平、今井淳太、井泉知仁、森澤陽介、山本淳平、遠藤 彰、菅原裕人、木幡将人、山中章弘、松井 広、片桐秀樹
    • 学会等名
      第62回 日本糖尿病学会学術総会
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      片桐秀樹
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    • 著者名/発表者名
      Hideki Katagiri
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      第51回日本動脈硬化学会総会・学術集会
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    • 著者名/発表者名
      Hideki Katagiri
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      片桐秀樹
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    • 著者名/発表者名
      川名洋平、今井淳太、井泉知仁、森澤陽介、山本淳平、遠藤 彰、菅原裕人、木幡将人、山中章弘、松井 広、片桐秀樹
    • 学会等名
      第31回 分子糖尿病学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 迷走神経による膵β細胞制御2019

    • 著者名/発表者名
      今井淳太, 片桐秀樹
    • 学会等名
      第53回糖尿病学の進歩
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 迷走神経シグナルによる代償性膵β細胞増殖制御機構2019

    • 著者名/発表者名
      今井淳太, 片桐秀樹
    • 学会等名
      第33回日本糖尿病・肥満動物学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 臓器/細胞連関から肥満・糖尿病の病態および治療を考える2018

    • 著者名/発表者名
      山田哲也, 片桐秀樹
    • 学会等名
      第91回日本内分泌学会学術総会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 迷走神経シグナルによる膵β細胞増殖機構2018

    • 著者名/発表者名
      今井淳太, 山本淳平, 井泉知仁, 片桐秀樹
    • 学会等名
      第91回日本内分泌学会学術総会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 迷走神経シグナルによる細胞増殖・臓器再生の分子メカニズムの解明2018

    • 著者名/発表者名
      井泉知仁, 今井淳太, 山本淳平, 片桐秀樹
    • 学会等名
      第5回CarMEN研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 神経シグナルによる膵β細胞量の調節2018

    • 著者名/発表者名
      山本淳平, 今井淳太, 井泉知仁, 片桐秀樹
    • 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] 臓器間ネットワークと個体や臓器の老化2018

    • 著者名/発表者名
      片桐秀樹
    • 学会等名
      公開シンポジウム 老化研究~健康寿命延長を目指して~
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 臓器連関による肥満の際の代謝調節―肥満2型糖尿病を考える―2018

    • 著者名/発表者名
      片桐秀樹
    • 学会等名
      第36回日本肥満症治療学会学術集会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Neuronal Information Highways for Systemic Regulation of Glucose and Energy Metabolism2018

    • 著者名/発表者名
      Hideki Katagiri, Junta Imai
    • 学会等名
      第41回日本神経科学大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 肥満症と臓器間ネットワーク2018

    • 著者名/発表者名
      片桐秀樹
    • 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] 肝臓からの臓器連関によるエネルギー代謝調節とメタボリックシンドロームの病態解明2018

    • 著者名/発表者名
      山田哲也, 片桐秀樹
    • 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] 臓器間神経ネットワークによる個体レベルでの代謝調節システム2018

    • 著者名/発表者名
      片桐秀樹
    • 学会等名
      第71回日本自律神経学会総会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 臓器間ネットワークによる個体レベルの代謝制御システム2018

    • 著者名/発表者名
      片桐秀樹
    • 学会等名
      第40回先端医療研究センター Monthly Lecture
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 臓器間ネットワークと代謝疾患2018

    • 著者名/発表者名
      片桐秀樹
    • 学会等名
      第46回内科学の展望
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 臓器間神経ネットワークと糖尿病2018

    • 著者名/発表者名
      片桐秀樹
    • 学会等名
      第52回糖尿病学の進歩
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] インスリン抵抗性やインスリン分泌に関与する臓器間ネットワークと個体レベルの糖代謝調節2017

    • 著者名/発表者名
      片桐秀樹
    • 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] Molecular mechanisms of cell proliferation and organ regeneration mediated by vagal nerve signals2017

    • 著者名/発表者名
      Tomohito Izumi Junta Imai Junpei Yamamoto Hideki Katagiri
    • 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] 先天性全身性脂肪萎縮症 (CGL) に伴う糖尿病にSGLT2阻害薬が著効した1例2017

    • 著者名/発表者名
      川名洋平, 今井淳太, 澤田正二郎, 山田哲也, 片桐秀樹
    • 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] 臓器間ネットワークと個体レベルの代謝調節2017

    • 著者名/発表者名
      片桐秀樹
    • 学会等名
      第17回日本抗加齢医学会総会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 臓器間ネットワークによる個体レベルでの代謝調節システムと メタボリックシンドローム2017

    • 著者名/発表者名
      片桐秀樹
    • 学会等名
      第35回日本肥満症治療学会学術集会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 臓器連関から肥満症の病態・治療を考える2017

    • 著者名/発表者名
      山田哲也, 片桐秀樹
    • 学会等名
      第27回日本病態生理学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 糖尿病創薬をめざした臓器間ネットワーク研究2017

    • 著者名/発表者名
      片桐秀樹
    • 学会等名
      第6回日本くすりと糖尿病学会学術集会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 臓器間ネットワークによる個体レベルでの代謝制御機構とメタボリックシンドローム2017

    • 著者名/発表者名
      片桐秀樹
    • 学会等名
      第38回日本肥満学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 膵β細胞老化における血管内皮の役割2017

    • 著者名/発表者名
      山田哲也, 高橋広延, 宗像佑一郎, 突田壮平, 片桐秀樹
    • 学会等名
      第38回日本肥満学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Aging and Neuronal Information Highways for Systemic Regulation of Glucose and Energy Metabolism2017

    • 著者名/発表者名
      Hideki Katagiri
    • 学会等名
      16th Surugadai International Symposium & Joint Usage/Research Program of Medical Research Institute International Symposium
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 肥満症の病態形成における肝臓からの臓器連関の役割2017

    • 著者名/発表者名
      山田哲也, 片桐秀樹
    • 学会等名
      第53回高血圧関連疾患モデル学会学術総会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2022-01-27  

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