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肥満糖尿病モデルマウスにおける膵β細胞脱分化の成因とNAFLDとの膵肝連関

研究課題

研究課題/領域番号 20K17484
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
研究機関群馬大学

研究代表者

石田 恵美  群馬大学, 生体調節研究所, 准教授 (80806357)

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
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
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: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード糖尿病 / 膵β細胞機能不全 / 食事療法 / 肥満 / 脂肪肝 / 主要栄養素バランス / 膵β細胞機能 / 膵β細胞脱分化 / 主要栄養素 / シングルセル解析 / RNAシークエンス / β細胞機能不全 / インクレチン / FGF21 / 過食肥満
研究開始時の研究の概要

糖尿病では、徐々に膵のインスリン分泌細胞(β細胞)からのホルモン分泌が減っていくβ細胞機能不全という現象が起こることがある。その原因の一つに、胎児期に一度成熟したβ細胞が糖尿病になってから未熟な状態に戻ってしまうβ細胞脱分化という現象が関与することが最近解明された。過食による肥満・糖尿病を呈するモデルマウスでカロリー制限をするとβ細胞脱分化が改善するが、脂質よりも糖質を主にカロリー制限した方がβ細胞脱分化も、脂肪肝もよくなることが先行研究で判明している。本研究では、糖質や脂質を摂取した時の腸・肝・β細胞でのタンパク質・ホルモンの動きを解明し、糖尿病や脂肪肝の治療に役立てることを目指している。

研究成果の概要

2型糖尿病では、膵β細胞の機能不全によるインスリン分泌低下が臨床的に問題となる。膵β細胞脱分化は、糖尿病におけるβ細胞機能不全の一因として近年注目されており、筆者らは肥満糖尿モデルマウスにおいて、既存の糖尿病治療の中では、食事制限がよりよくβ細胞脱分化を防ぐことを報告した。本研究では、糖質/脂質比を変えて食事制限を行うと、膵β細胞脱分化の進行抑制の程度に違いが生じるとともに、肝脂肪化にも差が生じることをつきとめ、特に肝臓における分子機構について、その一端を明らかにした。本研究は、β細胞脱分化を防ぐという新たな視点での食事療法の発展や、β細胞機能と他臓器、栄養素との関連の解明の一助となりうる。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は、糖尿病におけるβ細胞脱分化の進展には、摂取する栄養素、特に糖質/脂質のバランスと、肝における脂肪化が関連することを明らかにしたものであり、いまだに明らかでないβ細胞脱分化の分子メカニズムの解明や、β細胞脱分化の改善を目指した新たな食事療法の提案、β細胞脱分化と他臓器の連関など、糖尿病の発症・進行・予防や治療と密接に結びつく知見につながると考えられる。β細胞が脱分化した段階で治療介入できれば、β細胞の死滅による不可逆的なインスリン分泌不全におちいることが防がれ、インスリン自己注射などの複雑で高額な療養を要したり、進行した合併症で患者も社会も負担になることを避けたりしうると期待される。

報告書

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

    (9件)

すべて 2024 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) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Calorie Restriction Using High-Fat/Low-Carbohydrate Diet Suppresses Liver Fat Accumulation and Pancreatic Beta-Cell Dedifferentiation in Obese Diabetic Mice2024

    • 著者名/発表者名
      Lei Xiao、Ishida Emi、Yoshino Satoshi、Matsumoto Shunichi、Horiguchi Kazuhiko、Yamada Eijiro
    • 雑誌名

      Nutrients

      巻: 16 号: 7 ページ: 995-995

    • DOI

      10.3390/nu16070995

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 食餌中の糖質・脂質比が肥満糖尿病におけるβ細胞脱分化と脂肪肝へ与える影響の解析2022

    • 著者名/発表者名
      雷暁、石田恵美、堀口和彦、吉野聡、松本俊一、山田英二郎、山田正信
    • 学会等名
      第95回日本内分泌学会学術総会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 食餌中の糖質・脂質比が肥満糖尿病における膵β細胞脱分化と脂肪肝に及ぼす影響2022

    • 著者名/発表者名
      雷暁, 石田恵美, 堀口和彦, 吉野聡, 松本俊一, 山田英二郎, 山田正信
    • 学会等名
      第69回北関東医学会総会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 肥満モデルにおける脂肪肝とβ細胞脱分化をともに改善する栄養素バランスの検討2021

    • 著者名/発表者名
      雷 暁、石田 恵美、岡村 孝志、堀口 和彦、松本 俊一、中島 康代、山田 英二郎、岡田 秀一、山田 正信
    • 学会等名
      第94回日本内分泌学会学術総会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Efficient Restoration of Beta Cell Dedifferentiation by Calorie Restriction With High Fat/Low Carbohydrate Diet in Obese Diabetes Model and the Possible Role of GLP-12021

    • 著者名/発表者名
      E Ishida, X Lei, K Horiguchi, S Matsumoto, A Yoshino, Y Nakajima, E Yamada, M Yamada
    • 学会等名
      ENDO 2021
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 糖質制限または脂質制限による膵β細胞脱分化と脂肪肝の関係2020

    • 著者名/発表者名
      雷暁, 石田恵美, 吉岡誠之, 岡村孝志, 堀口和彦, 松本俊一, 吉野聡, 中島康代, 山田英二郎, 小澤厚志, 岡田秀一, 山田正信
    • 学会等名
      第63回日本糖尿病学会学術総会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] JES We can企画 Basicかつ若手の立場から 膵β細胞脱分化の研究2020

    • 著者名/発表者名
      石田 恵美
    • 学会等名
      第21回日本内分泌学会関東甲信越支部学術集会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 主要栄養素別の食事制限による膵β細胞脱分化と脂肪肝の関係2020

    • 著者名/発表者名
      雷暁、石田恵美、岡村孝志、堀口和彦、松本俊一、吉野聡、中島康代、山田英二郎、小澤厚志、岡田秀一、山田正信
    • 学会等名
      第41回日本肥満学会・第38回日本肥満症治療学会学術集会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 肥満糖尿モデルマウスでは糖質/脂質比の低い食事でのカロリー制限の方がβ細胞脱分化および 脂肪肝を抑制する2020

    • 著者名/発表者名
      石田 恵美、雷 暁、吉岡 誠之、錦戸 彩加、岡村 孝志、堀口 和彦、松本 俊一、吉野 聡、中島 康代、山田 英二郎、小澤 厚志、岡田 秀一、山田 正信
    • 学会等名
      第93回日本内分泌学会学術総会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2025-01-30  

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