迷走神経シグナルによる膵β細胞増殖機構の治療応用に向けた包括的解析

• 研究課題/領域番号: 18K16221
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分54040:代謝および内分泌学関連
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 井泉 知仁 東北大学, 大学病院, 助教 (80747064)
• 研究期間 (年度): 2018-04-01 – 2020-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2019年度)
• 配分額: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2018年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
• キーワード: 迷走神経 / 膵β細胞 / 肝臓 / 再生医療 / 自律神経 / 臓器間ネットワーク / 糖尿病 / 肥満症

研究成果の概要

膵臓内迷走神経の解剖を詳細に検討するため、臓器透明化技術を膵臓に応用した。その結果、膵臓内の副交感神経節の多くが膵島に近接して存在することが明らかになった。また、高齢マウスに対して高脂肪食負荷を行い肝臓ERK経路を活性化したところ、迷走神経シグナル依存的に膵β細胞増殖が促進され、迷走神経シグナルは増殖能が低下しているとされる高齢動物の膵β細胞をも増殖させる可能性が示された。今後ヒト膵島を用いての検討も進める。さらに肝臓においても迷走神経シグナルにより肝臓切除後の肝細胞増殖が促進されることを明らかにし、その分子メカニズムを解明した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、研究代表者が所属するグループが見出した神経シグナルを介した細胞増殖誘導機構と、それによる生体の恒常性維持機構の詳細について、膵β細胞と肝臓を用いて明らかにした。神経シグナルによる細胞増殖機構を臨床に応用することで、高齢者に多い膵β細胞が減少することで発症する糖尿病や、肝臓切除後の肝不全などに対する有望な予防、治療法の開発につながることが期待される。

研究成果

• [雑誌論文] Enhancement of postprandial endogenous insulin secretion rather than exogenous insulin injection ameliorated insulin antibody-induced unstable diabetes: a case report (2019)
  • 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
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Vagus-macrophage-hepatocyte link promotes post-injury liver regeneration and whole-body survival through hepatic FoxM1 activation (2018)
  • 著者名/発表者名: Izumi T, Imai J, Yamamoto J, Kawana Y, Endo A, Sugawara H, Kohata M, Asai Y, Takahashi K, Kodama S, Kaneko K, Gao J, Uno K, Sawada S, Kalinichenko VV, Ishigaki Y, Yamada T, Katagiri H.
  • 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
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Serum cystatin C level is associated with carotid arterial wall elasticity in subjects with type 2 diabetes mellitus: A potential marker of early-stage atherosclerosis (2018)
  • 著者名/発表者名: Kaneko R, Sawada S, Tokita A, Honkura R, Tamura N, Kodama S, Izumi T, Takahashi K, Uno K, Imai J, Yamada T, Miyachi Y, Hasegawa H, Kanai H, Ishigaki Y, Katagiri H
  • 雑誌名: Diabetes Research and Clinical Practice 巻: 139 ページ: 43
  • DOI: 10.1016/j.diabres.2018.02.003
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Selective insulin resistance with differential expressions of IRS-1 and IRS-2 in human NAFLD livers (2018)
  • 著者名/発表者名: Honma M, Sawada S, Ueno Y, Murakami K, Yamada T, Gao J, Kodama S, Izumi T, Takahashi K, Tsukita S, Uno K, Imai J, Kakazu E, Kondo Y, Mizuno K, Kawagishi N, Shimosegawa T, Katagiri H.
  • 雑誌名: Int J Obes (Lond). 巻: 42 号: 9 ページ: 1544
  • DOI: 10.1038/s41366-018-0062-9
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] Vagal signal-mediated tissue regeneration and its therapeutic potential in aged animals (2019)
  • 著者名/発表者名: 井泉知仁、今井淳太、片桐秀樹
  • 学会等名: 第62回日本糖尿病学会年次学術集会 シンポジウム
  • 招待講演