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概日リズム調節因子・メラトニンは血糖上昇ホルモンとして肝臓に作用するか?

研究課題

研究課題/領域番号 19K20129
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分59040:栄養学および健康科学関連
研究機関松本大学

研究代表者

浅野 公介  松本大学, 人間健康学部, 助手 (70508449)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード糖新生 / PEPCK / メラトニン / H4IIE 細胞 / 転写調節 / インスリン / デキサメタゾン / 遺伝子発現 / 肝臓
研究開始時の研究の概要

本研究では、概日リズム調節ホルモンであるメラトニンが血糖上昇に関与するかどうかを明らかにするため、肝におけるメラトニンによる糖新生系酵素遺伝子の発現調節機構を in vitro および in vivo の両面から明らかにする。
本研究が解明されれば、世界に先駆けメラトニンを新規血糖上昇ホルモンとして報告できるだけでなく、メラトニンやその経路分子を標的とした血糖調節による糖尿病治療への応用が期待される。

研究成果の概要

本研究では、1)メラトニンは H4IIE 細胞および初代培養肝細胞において、Erk1/2 の活性化を介して PEPCK 遺伝子の発現を誘導する、2)その誘導は遺伝子の転写レベルで生じ、またその誘導には新規タンパク質の合成を必要とする、3)ラット PEPCK 遺伝子プロモーター領域にはメラトニンに応答する正の転写調節領域が存在する、などを明らかにした。ゆえに、本研究により肝糖代謝におけるメラトニンの新たな役割が解明された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

肝臓の糖新生は、血糖の維持に重要な役割を果たす。睡眠に関与するホルモンで知られるメラトニンが、この糖新生に与える影響についてはこれまで明らかにされていなかった。本研究では、肝臓の培養細胞を用いた実験により、メラトニンが転写レベルで糖新生系酵素遺伝子の発現を誘導することを初めて明らかにし、メラトニンが血糖上昇に関与する可能性を示した。したがって、さらにこの研究が進めば、その知見が過剰摂取による血糖上昇リスクの根拠となり、適正な摂取基準の設定につながることが期待できる。さらに、メラトニンやその経路分子を標的として血糖を調節するという糖尿病治療への応用も期待できる。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (2件)

すべて 2020

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Melatonin stimulates transcription of the ratphosphoenolpyruvate carboxykinasegene in hepatic cells2020

    • 著者名/発表者名
      Asano Kosuke、Tsukada Akiko、Yanagisawa Yuki、Higuchi Mariko、Takagi Katsuhiro、Ono Moe、Tanaka Takashi、Tomita Koji、Yamada Kazuya
    • 雑誌名

      FEBS Open Bio

      巻: 10 号: 12 ページ: 2712-2721

    • DOI

      10.1002/2211-5463.13007

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Melatonin による糖新生酵素 PEPCK 遺伝子の発現調節機構の解析2020

    • 著者名/発表者名
      浅野公介、山田一哉
    • 学会等名
      第93回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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