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膵β細胞における細胞内代謝変化に着目した糖尿病病態の解明

研究課題

研究課題/領域番号 20K17503
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
研究機関北海道大学

研究代表者

野本 博司  北海道大学, 大学病院, 助教 (50862330)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード糖尿病 / 膵β細胞 / 細胞内代謝
研究開始時の研究の概要

申請者らはこれまで、糖尿病状態下の膵β細胞ではミトコンドリアの機能障害を背景としたHIF1α/PFKFB3経路の活性化に伴い、細胞内代謝が解糖系へとシフトすることを示してきた。本研究テーマにおける学術的「問い」は、具体的にどのような代謝ストレスや外的要因がこのような変化を生じさせるのか、さらには糖尿病への治療介入がこの細胞内代謝異常を是正しうるのかという点である。
これらの問題点に対し、マウスや細胞株、単離膵島の実験系を用いて検討を行う。並行して、日本人糖尿病膵β細胞における代謝変化の有無についても検討を行っていく。

研究成果の概要

申請者らは糖尿病状態において、膵β細胞の細胞内エネルギー代謝が酸化的リン酸化から解糖系へとシフトするという細胞内代謝変化に着目し、その機序として膵島における解糖系酵素PFKFB3の発現亢進が重要であることを明らかとしてきた。
本申請課題において、日本人2型糖尿病患者の膵β細胞においてもPFKFB3が種々の程度に発現していることを明らかとし、病態との関連も示した。さらに肥満糖尿病モデル動物や膵β細胞株を用いて、この細胞内代謝変化に可逆性があり、糖尿病治療の内容により異なる影響を与えることを明らかとした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本申請課題により、日本人の2型糖尿病患者において膵β細胞の細胞内代謝異常と密接に関連するPFKFB3の発現が亢進していることが明らかとなった。患者背景や背景膵の組織像がこのPFKFB3の発現に関連し、さらに種々の糖尿病病態への介入が更新したPFKFB3の発現を改善させることが明確となった。今後は糖尿病病態下で発現が増強しているPFKFB3の意義の解明や、直接の治療標的となりうるかの検討を行うことが必要である。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2022 2021 2020

すべて 学会発表 (12件) (うち国際学会 2件)

  • [学会発表] Metabolic remodeling in pancreatic beta cells in Japanese patients with type 2 diabetes.2022

    • 著者名/発表者名
      Izumihara R, Nomoto H, Chiba K, Kameda H, Cho KY, Nakamura A, Miyoshi H, Mizukami H, Atsumi T.
    • 学会等名
      82nd Scientific Sessions for American Diabetes Association
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Effect of Energy Restriction on the Intracellular Metabolism of Rodent Pancreatic β-cells in vitro and Obese Mice2022

    • 著者名/発表者名
      Chiba K, Nomoto H, Izumihara R, Kameda H, Cho KY, Nakamura A, Miyoshi M, Atsumi T.
    • 学会等名
      82nd Scientific Sessions for American Diabetes Association
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 肥満糖尿病病態への統合的介入が膵β細胞の細胞内代謝へ及ぼす影響2022

    • 著者名/発表者名
      野本博司
    • 学会等名
      第9回日本糖尿病協会年次学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 剖検膵を用いた日本人2型糖尿病膵β細胞における代謝リモデリングの検討2022

    • 著者名/発表者名
      泉原里美、野本博司、千葉幸輝、亀田啓、曺圭龍、中村昭伸、三好秀明、水上浩哉、渥美達也
    • 学会等名
      第65回日本糖尿病学会年次学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 肥満糖尿病病態への介入は膵島の細胞内代謝変化を是正する2022

    • 著者名/発表者名
      千葉幸輝、野本博司、泉原里美、亀田啓、曺圭龍、中村昭伸、三好秀明、渥美達也
    • 学会等名
      第65回日本糖尿病年次学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 肥満糖尿病病態への介入による膵β細胞の細胞内代謝変化2022

    • 著者名/発表者名
      千葉幸輝、野本博司、泉原里美、亀田啓、曺圭龍、中村昭伸、三好秀明、渥美達也
    • 学会等名
      第35回日本糖尿病・肥満動物学会年次学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 剖検膵を用いた日本人2型糖尿病膵β細胞における代謝リモデリングの検討2021

    • 著者名/発表者名
      泉原里美、野本博司、千葉幸輝、亀田啓、曺圭龍、中村昭伸、三好秀明、水上浩哉、渥美達也
    • 学会等名
      第65回日本糖尿病学会年次学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 肥満糖尿病病態への介入による膵β細胞の細胞内代謝変化2021

    • 著者名/発表者名
      千葉幸輝、野本博司、泉原里美、亀田啓、曺圭龍、中村昭伸、三好秀明、渥美達也
    • 学会等名
      第65回日本糖尿病学会年次学術集会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 肥満糖尿病病態への介入による膵β細胞の細胞内代謝変化2021

    • 著者名/発表者名
      千葉幸輝、野本博司、泉原里美、亀田啓、曺圭龍、中村昭伸、三好秀明、渥美達也
    • 学会等名
      第35回日本糖尿病肥満動物学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Metabolic Remodeling in Pancreatic Beta Cells in Japanese Patients with Type 2 Diabetes2021

    • 著者名/発表者名
      Rimi Izumihara, Hiroshi Nomoto, Koki Chiba, Kyu Yong Cho, Akinobu Nakamura, Hideaki Miyoshi, Hiroki Mizukami, Tatsuya Atsumi
    • 学会等名
      American Diabetes Association’s 82nd Scientific Sessions
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effect of Energy Restriction on the Intracellular Metabolism of Rodent Pancreatic Beta-Cells In Vitro and Obese Mice2021

    • 著者名/発表者名
      Koki Chiba, Hiroshi Nomoto, Rimi Izumihara, Hiraku Kameda, Kyu Yong Cho, Akinobu Nakamura, Hideaki Miyoshi, Tatsuya Atsumi
    • 学会等名
      American Diabetes Association’s 82nd Scientific Sessions
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 欧米人2型糖尿病膵島ではHIF1α/PFKFB3経路が活性化することで膵島内代謝が解糖系へとシフトする2020

    • 著者名/発表者名
      野本博司,Slavica Tudzarova,Lina Pei,Chiara Montemurro,Tatyana Gurlo,Peter C. Butler,中村昭伸,渥美達也
    • 学会等名
      第63回日本糖尿病学会年次学術集会
    • 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: 2024-01-30  

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