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糖尿病における消化管ペースメーカー細胞の病態生理機能の解明と創薬標的への応用

研究課題

研究課題/領域番号 20J11240
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
審査区分 小区分42020:獣医学関連
研究機関東京大学

研究代表者

岸 和寿  東京大学, 農学生命科学研究科, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2020-04-24 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
2021年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2020年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
キーワード糖尿病 / 消化管運動 / カハール介在細胞 / 受容体型チロシンキナーゼ / 超音波検査 / in vivo
研究開始時の研究の概要

カハール介在細胞(ICC)は消化管の自発性運動を制御するペースメーカー細胞であり、糖尿病をはじめ様々な病態に起因する消化管運動障害に関与する因子として注目されている。しかし、その生体内におけるICCの機能的重要性は明らかにされていない。本研究は糖尿病にけるICCの形態・機能変化に関与する因子を明らかにし、近年報告されるようになった糖尿病における消化管運動亢進の分子機構の解明を目指す。

研究実績の概要

糖尿病患者における消化管運動異常(糖尿病性胃腸症)は腹痛や嘔吐などの臨床症状を引き起こすだけでなく、特に消化管運動亢進は糖尿病治療における血糖コントロールを悪化させることから臨床上問題視されている。これまで糖尿病性胃腸症は神経障害による消化管運動の抑制と理解されてきたが、近年の疫学調査では消化管運動亢進を呈する糖尿病患者が多く存在することが明らかとなった。しかし、糖尿病による消化管運動亢進の発症メカニズムや進行、治療に関する基礎研究は進んでおらず、病態生理機能に関する知見は少ない。本研究では、1型糖尿病モデルマウスにおいて超音波検査をはじめとしたin vivo評価系を駆使し、①消化管運動亢進は上部消化管で生じる病態であり、糖尿病の発症初期から慢性経過の全てのステージにおいて起こり得ること、②消化管運動亢進を呈するマウスでは筋層間神経叢に存在するカハール介在細胞(ICC-MP)の増殖に伴って消化管の自発性収縮の頻度が亢進すること、③このICC-MPの増殖は抗酸化酵素ヘムオキシゲナーゼ-1(HO-1)の発現亢進によるM2マクロファージおよび血小板由来増殖因子受容体α(PDGFRα)陽性細胞を介したSCF/c-Kitパラクラインシグナルの増強によって促進されることを証明することに成功した。また、分子標的薬によるICCの増殖に関与する受容体シグナルの阻害が、糖尿病性胃腸症の治療として有用となる可能性を示すことができた。消化管運動亢進は医原性低血糖や食後の血糖値スパイクによって糖尿病の治療成績と予後を悪化させる重要な決定因子である。本研究で提示したICCに関する新たな分子機構とそれを応用した治療戦略は、糖尿病合併症の予防と予後悪化の抑制に貢献し得る知見であると考えられた。

現在までの達成度 (段落)

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] Purinergic P2X7 receptor antagonist ameliorates intestinal inflammation in postoperative ileus2022

    • 著者名/発表者名
      Kimura H, Yamazaki T, Mihara T, Kaji N, Kishi K, Hori M.
    • 雑誌名

      The Journal of Veterinary Medical Science

      巻: 84 号: 4 ページ: 610-617

    • DOI

      10.1292/jvms.22-0014

    • ISSN
      0916-7250, 1347-7439
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Innovations in noninvasive methods for measuring gastrointestinal motility in mice2021

    • 著者名/発表者名
      Kishi K, Kaji N, Hori M.
    • 雑誌名

      Translational and Regulatory Sciences

      巻: 3(1)

    • 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
  • [雑誌論文] A Novel Noninvasive Method for Quantitative Detection of Colonic Dysmotility Using Real-Time Ultrasonography2020

    • 著者名/発表者名
      Kishi K, Kaji N, Tsuru Y, Hori M.
    • 雑誌名

      Digestion

      巻: - 号: 5 ページ: 1-11

    • DOI

      10.1159/000511851

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Close Relationship Between Networks of Interstitial Cells of Cajal and Gastrointestinal Transit In Vivo2020

    • 著者名/発表者名
      Kishi K, Kamizaki M, Kaji N, Iino S, Hori M.
    • 雑誌名

      Frontiers in Pharmacology

      巻: 11:587453

    • DOI

      10.3389/fphar.2020.587453

    • 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
  • [雑誌論文] Contribution of serotonin 3A receptor to motor function and its expression in the gastrointestinal tract.2020

    • 著者名/発表者名
      Aikiyo S, Kishi K, Kaji N, Mikawa S, Kondo M, Shimada S, Hori M.
    • 雑誌名

      Digestion

      巻: - 号: 4 ページ: 1-11

    • DOI

      10.1159/000509209

    • 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] Noninvasive monitoring of muscle atrophy and bone metabolic disorder using Dual energy X-ray absorptiometry (DXA) in diabetes mellitus model mouse.2022

    • 著者名/発表者名
      Momo Goto, Kazuhisa Kishi, Yoshiharu Tsuru, Masatoshi Hori.
    • 学会等名
      第95回日本薬理学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] A close relationship between networks of interstitial cells of Cajal and gastrointestinal transit in vivo2021

    • 著者名/発表者名
      Moe Kamizaki, Kazuhisa Kishi, Noriyuki Kaji, Satoshi Iino, Masatoshi Hori.
    • 学会等名
      第94回日本薬理学会年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] マウスにおける超音波検査による消化管運動定量解析法の開発とその応用2020

    • 著者名/発表者名
      岸和寿 梶典幸 水流功春 堀正敏
    • 学会等名
      第62回日本平滑筋学会総会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 超音波検査によるマウス消化管運動定量解析法の開発とその応用2020

    • 著者名/発表者名
      岸和寿 梶典幸 水流功春 堀正敏
    • 学会等名
      第163回日本獣医学会学術集会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

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公開日: 2020-07-07   更新日: 2024-03-26  

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