• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

外因性ピルビン酸欠乏により誘導される細胞死のグルコース代謝異常の分子機序の解明

研究課題

研究課題/領域番号 20K16127
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分48020:生理学関連
研究機関公益財団法人東京都医学総合研究所

研究代表者

八子 英司  公益財団法人東京都医学総合研究所, 疾患制御研究分野, 研究員 (00768880)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 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)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード外因性ピルビン酸 / TCAサイクル / 解糖系 / 高グルコース / 細胞死 / ピルビン酸 / PARP / クエン酸回路 / 糖代謝 / ATP
研究開始時の研究の概要

ピルビン酸は代謝やストレス応答など恒常性の維持に重要である。申請者は、「高グルコース・外因性ピルビン酸欠乏環境下に細胞を暴露することにより24時間以内に著しい細胞死が誘導される」ことを見出した。その機序はグルコース代謝異常によるATP量低下によると推察された。しかしながら、その分子メカニズムは未だ不明な点が多い。本研究では、この細胞死における分子レベルのグルコース代謝の制御機構を解明することを目指す。

研究成果の概要

高グルコース・外因性ピルビン酸欠乏環境下で誘導されるマウスシュワン細胞株IMS32の細胞死の機序を解析した。同環境下において、(1) GAPDH、ATF4のポリADPリボシル化の増加は確認されなかった、(2) 統合的ストレス応答の阻害剤ISRIBを投与しても細胞死は抑制されなかった、(3) AIFの核内移行やCaspase 3/7の活性化は見られなかった、(4) PDH活性は有意に減少していた。これらのことから、本細胞死はATF4の経路は介さず、ネクローシス様の経路により生じてい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

糖尿病性神経障害は糖尿病慢性合併症のうち最も早期に出現し、その頻度も高いと推定されている。しかしながら、成因に基づいた効果的な治療法は乏しく、血糖コントロールに勝る治療はない。糖尿病モデル動物にピルビン酸を投与すると網膜症、腎症を改善することが報告されている。本研究結果から、高グルコース環境において、ピルビン酸は末梢神経を構成するシュワン細胞の機能維持に重要であることが示唆され、糖尿病性神経障害の新規治療薬としての有用性が期待される。

報告書

(3件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (5件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Role of pyruvate in maintaining cell viability and energy production under high-glucose conditions2021

    • 著者名/発表者名
      Yako Hideji、Niimi Naoko、Kato Ayako、Takaku Shizuka、Tatsumi Yasuaki、Nishito Yasumasa、Kato Koichi、Sango Kazunori
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 11 号: 1 ページ: 18910-18910

    • DOI

      10.1038/s41598-021-98082-w

    • 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] Aldose Reductase and the Polyol Pathway in Schwann Cells: Old and New Problems2021

    • 著者名/発表者名
      Niimi Naoko、Yako Hideji、Takaku Shizuka、Chung Sookja K.、Sango Kazunori
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 22 号: 3 ページ: 1031-1031

    • DOI

      10.3390/ijms22031031

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Exendin-4 Promotes Schwann Cell Survival/Migration and Myelination In Vitro2021

    • 著者名/発表者名
      Takaku Shizuka、Tsukamoto Masami、Niimi Naoko、Yako Hideji、Sango Kazunori
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 22 号: 6 ページ: 2971-2971

    • DOI

      10.3390/ijms22062971

    • 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
  • [雑誌論文] Glycolaldehyde induces sensory neuron death through activation of the c-Jun N-terminal kinase and p-38 MAP kinase pathways.2019

    • 著者名/発表者名
      Akamine T, Takaku S, Suzuki M, Niimi N, Yako H, Matoba K, Kawanami D, Utsunomiya K, Nishimura R, Sango K
    • 雑誌名

      Histochemistry and cell biology

      巻: 153 号: 2 ページ: 111-119

    • DOI

      10.1007/s00418-019-01830-3

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Exogenous pyruvate maintains glycolysis-TCA cycle flux through PARP-dependent and independent cascades under high-glucose condition2022

    • 著者名/発表者名
      Hideji Yako, Kazunori Sango
    • 学会等名
      第99回日本生理学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 高グルコース・外因性ピルビン酸欠乏環境下での解糖系変動に対するHIF1αと2-オキソグルタル酸の検証2021

    • 著者名/発表者名
      八子 英司,加藤 文子,新見 直子,高久 静香,加藤 宏一,三五 一憲
    • 学会等名
      第64回日本糖尿病学会年次学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 高グルコース・外因性ピルビン酸環境下で誘導されるシュワン細胞死と解糖系-TCA回路フラックス減少におけるPARPの関与2021

    • 著者名/発表者名
      八子 英司,加藤 文子,新見 直子,高久 静香,加藤 宏一,三五 一憲
    • 学会等名
      第36回日本糖尿病合併症学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 高グルコース・外因性ピルビン酸欠乏環境下で誘導されるシュワン細胞死には、PARPを介したGAPDH活性低下が関与する2020

    • 著者名/発表者名
      八子 英司,加藤 文子,新見 直子,高久 静香,加藤 宏一,三五 一憲
    • 学会等名
      第63回日本糖尿病学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 高グルコース・外因性ピルビン酸欠乏環境下における、ベンフォチアミンのシュワン細胞死抑制メカニズムの検証2020

    • 著者名/発表者名
      八子 英司,加藤 文子,新見 直子,高久 静香,加藤 宏一,三五 一憲
    • 学会等名
      第63回日本糖尿病学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [備考] 高グルコース環境下における外因性ピルビン酸の機能

    • URL

      https://www.igakuken.or.jp/topics/2021/0923.html

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [備考] EurekAlert News Release

    • URL

      https://www.eurekalert.org/news-releases/932911

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書

URL: 

公開日: 2020-04-28   更新日: 2023-01-30  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi