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負荷で顕在化するホルモン分泌不全の謎:グラニン蛋白欠損マウスから生活習慣病に迫る

研究課題

研究課題/領域番号 20H03411
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分48010:解剖学関連
研究機関旭川医科大学

研究代表者

渡部 剛  旭川医科大学, 医学部, 教授 (80220903)

研究分担者 甲賀 大輔  旭川医科大学, 医学部, 准教授 (30467071)
穂坂 正博  秋田県立大学, 生物資源科学部, 教授 (80311603)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2023年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2022年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2021年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
キーワードグラニン蛋白 / 分泌顆粒 / ホルモン分泌調節 / プロセシング / 膵島β細胞 / 下垂体前葉 / ストレス応答 / 生活習慣病 / 下垂体後葉 / 視床下部 / 内分泌細胞
研究開始時の研究の概要

先天的な遺伝的素因に不適切な生活習慣という後天的負荷が加わって起こる疾患群は生活習慣病と呼ばれ、現代社会で医療上の大きな問題となっている。我々はこれまでに、活性型ペプチドホルモンの分泌調節に関わるセクレトグラニン3(Sg3)という蛋白質を欠損させたマウスで、代表的な生活習慣病である2型糖尿病のような症状が出現することを見出した。この発見を踏まえて、本研究では、このSg3を含むグラニン蛋白という一群の蛋白質の遺伝子欠損マウスがどのような症状を呈するか解析し、2型糖尿病などの生活習慣病の病因の解明や危険因子の評価方法の確立を目指している。

研究成果の概要

本研究では、グラニン蛋白の一つSg2を欠損したSg2-KOマウスを新たに作出・確立して、Sg3-KO、Sg2/3-DKOおよび野生型マウスと表現形質を比較・解析した。その結果、どのグラニン欠損マウスも通常飼育時には野生型と変わらぬ発生・発達・成長を遂げ、運動/生殖機能も含め明らかな身体的異常は認められなかった。ただし、高脂肪/高糖質食の給餌や拘束ストレスの負荷で関連する活性型ホルモン産生が有意に低下したことから、グラニン蛋白の欠損は潜在的なペプチドホルモン産生・分泌異常をもたらすが、生命維持に不可欠なホルモン基礎分泌は複数のグラニン蛋白の存在という機能的冗長性により保証されることが示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

先天的な遺伝的素因に不適切な生活習慣という後天的負荷が加わって起こる疾患群は生活習慣病と呼ばれ、中でも2型糖尿病は膵島からのインスリン分泌不全と末梢組織でのインスリン応答能の低下が複合的に絡み合い起こる病態でその医学的な解決は喫緊の課題である。本研究で新規に作出・確立したグラニン蛋白欠損マウスは、不適切な食餌による負荷に応答して症状が顕在化する点で2型糖尿病など実際の生活習慣病の病態を良く反映しており、今後、糖尿病研究・生活習慣病研究や治療薬の開発・評価などのモデル動物として活用されれば、将来的には国民の健康増進に大きく貢献することが期待できる。

報告書

(5件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2024 2023 2022 2021 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 (8件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Optimizing the reaction temperature to facilitate an efficient osmium maceration procedure2020

    • 著者名/発表者名
      Koga D, Kusumi S, Watanabe T.
    • 雑誌名

      Biomed Res.

      巻: 41 号: 4 ページ: 161-168

    • DOI

      10.2220/biomedres.41.161

    • NAID

      130007887495

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 分泌顆粒へのホルモン輸送機構が冗長性を持つ意義:生活習慣病の危険因子としてのグラニンタンパク質不全2024

    • 著者名/発表者名
      穂坂正博、五味浩司、渡部剛
    • 学会等名
      先端モデル動物支援プラットフォーム成果発表会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] セクレトグラニンが制御する下垂体前葉ホルモンの分泌/産生2023

    • 著者名/発表者名
      河田秋音、平島優花、五味浩司、渡部剛、穂坂正博
    • 学会等名
      第96回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] インスリン分泌でセクレトグラニンが果たす役割2023

    • 著者名/発表者名
      平島優花、河田秋音、五味浩司、渡部剛、穂坂正博
    • 学会等名
      第96回日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] コルヒチン脳室内投与ラットの視床下部神経分泌細胞におけるグラニン蛋白発現部位の同定2022

    • 著者名/発表者名
      森永涼介、甲賀大輔、穂坂 正博、渡部 剛
    • 学会等名
      日本解剖学会 第68回 東北・北海道連合支部学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 視床下部下垂体系におけるグラニン蛋白の局在と機能的意義2022

    • 著者名/発表者名
      森永涼介、甲賀大輔、穂坂 正博、渡部 剛
    • 学会等名
      日本解剖学会 第127回 総会・全国学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 視床下部-下垂体系におけるグラニン蛋白の発現パターンの差異2021

    • 著者名/発表者名
      森永涼介、甲賀大輔、穂坂 正博、渡部 剛
    • 学会等名
      日本解剖学会 第67回 東北・北海道連合支部学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] セクレトグラニンIII欠損マウスにおいて高脂肪/高糖質食負荷時に顕在化する耐糖能異常2021

    • 著者名/発表者名
      渡部剛、甲賀大輔、森永涼介、穂坂正博
    • 学会等名
      第126回日本解剖学会全国学術集会/第98回日本生理学会大会 合同大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 視床下部-下垂体後葉系で発現するグラニン蛋白2021

    • 著者名/発表者名
      森永涼介、渡部剛
    • 学会等名
      第126回日本解剖学会全国学術集会/第98回日本生理学会大会 合同大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2025-01-30  

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