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糖尿病性神経障害とミトコンドリア機能異常:ミトコンドリア機能改善薬の効果

研究課題

研究課題/領域番号 21K06718
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分47060:医療薬学関連
研究機関愛知学院大学

研究代表者

加藤 宏一  愛知学院大学, 薬学部, 教授 (40319322)

研究分担者 加藤 文子  愛知学院大学, 薬学部, 講師 (60513934)
巽 康彰  東邦大学, 薬学部, 准教授 (40335055)
加藤 義郎  愛知医科大学, 医学部, 教授 (40513429)
近藤 正樹  愛知医科大学, 医学部, 講師 (00717910)
姫野 龍仁  愛知医科大学, 医学部, 准教授 (60753762)
神谷 英紀  愛知医科大学, 医学部, 教授 (70542679)
中村 二郎  愛知医科大学, 医学部, 教授 (40283444)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 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)
2023年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード糖尿病性神経障害 / 高血糖 / 酸化ストレス / ミトコンドリア / イメグリミン / 糖尿病神経障害 / ミトコンドリア機能異常 / オートファジー / ミトコンドリア機能改善薬
研究開始時の研究の概要

糖尿病性神経障害は患者のQOLや生命予後に影響するが、有効な治療法は確立されておらず、その病態解明と治療法の確立が急務である。神経障害の成因のひとつにミトコンドリア由来の酸化ストレスが考えられている。一方、新規経口血糖降下薬のイメグリミンは、血管系細胞や肝細胞において活性酸素を抑制しミトコンドリア機能を改善することが報告されている。
本研究では、神経系細胞における、高血糖および低血糖によるミトコンドリア機能異常の
糖尿病性神経障害の病態に対する関与を解明し、イメグリミンを含むミトコンドリア機能改善薬の糖尿病性神経障害への効果を検討し、新規糖尿病性神経障害治療の可能性を深策する。

研究成果の概要

本研究では、高血糖および低血糖が神経系細胞のミトコンドリア機能異常を介して糖尿病性神経障害を引き起こすメカニズムを解明し、イメグリミンを含むミトコンドリア機能改善薬の糖尿病性神経障害への効果を明らかにすることを目的とした。シュワン細胞において高グルコースおよび低グルコースがミトコンドリア機能異常を惹起するが、イメグリミンはこれらの異常を改善した。さらにSTZ糖尿病ラットにおける検討では、イメグリミン投与により糖尿病ラットにおける感覚神経伝導速度低下と坐骨神経内血流量減少が有意に改善した。これらの結果から、イメグリミンは糖尿病性神経障害に対して有効な治療薬となる可能性が考えられる。

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、合併頻度が高く患者のQOLや生命予後に影響するが、有効な治療法は確立されておらず、治療法の確立が急務と考えられている。本研究では、シュワン細胞における高血糖および低血糖によるミトコンドリア機能異常をイメグリミンが改善することが明らかになった。さらに糖尿病ラットへのイメグリミン投与によって糖尿病性神経障害の改善が認められた。これらの結果から、イメグリミンが糖尿病性神経障害に有効な治療薬となる可能性が考えられる。イメグリミンの糖尿病性神経障害治療薬として有効性が確立すれば、神経障害の発症・進行予防、患者QOL向上、さらに生命予後改善に大きく貢献すると考えられる。

報告書

(4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
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2024 2023 2022 2021 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 2件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 5件、 招待講演 5件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Hyperglycaemia Aggravates Oxidised Low-Density Lipoprotein-Induced Schwann Cell Death via Hyperactivation of Toll-like Receptor 42024

    • 著者名/発表者名
      Wataru Nihei, Ayako Kato, Tatsuhito Himeno, Masaki Kondo, Jiro Nakamura, Hideki Kamiya, Kazunori Sango, Koichi Kato
    • 雑誌名

      Neurol Int

      巻: 16 号: 2 ページ: 370-379

    • DOI

      10.3390/neurolint16020027

    • 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
  • [雑誌論文] Docosahexaenoic acid suppresses oxidative stress-induced autophagy and cell death via the AMPK-dependent signaling pathway in the immortalized Fischer rat Schwann cells 12022

    • 著者名/発表者名
      Tatsumi Y, Kato A, Niimi N, Yako H, Himeno T, Kondo M, Tsunekawa S, Kato Y, Kamiya H, Nakamura J, Higai K, Sango K, Kato K.
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 23 号: 8 ページ: 4405-4405

    • DOI

      10.3390/ijms23084405

    • 関連する報告書
      2022 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] Protocol to image and analyze the morphology of mouse peripheral nerves using transmission electron microscopy2022

    • 著者名/発表者名
      Nakai-Shimoda H, Himeno T, Motegi M, Ozeki N, Inoue R, Hayami T, Miura-Yura E, Yamada Y, Morishita Y, Tsunekawa S, Kato Y, Seino Y, Kondo M, Naruse K, Kato K, Mizukami H, Nakamura J, Kamiya H.
    • 雑誌名

      STAR Protoc.

      巻: 3(3) 号: 3 ページ: 101591-101591

    • DOI

      10.1016/j.xpro.2022.101591

    • 関連する報告書
      2022 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] Kir6.2-deficient mice develop somatosensory dysfunction and axonal loss in the peripheral nerves2021

    • 著者名/発表者名
      Nakai-Shimoda H,Himeno T,Okawa T, Miura-Yura E, Sasajima S, Kato M, Yamada Y, Morishita Y, Tsunekawa S, Kato Y, Seino Y, Inoue R, Kondo M, Seino S, Naruse K, Kato K, Mizukami H, Nakamura J, Kamiya H
    • 雑誌名

      iScience

      巻: 25(1):103609 号: 1 ページ: 1-20

    • DOI

      10.1016/j.isci.2021.103609

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [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 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] イメグリミンはシュワン細胞において高血糖・低血糖によるミトコンドリア機能障害を改善しNAD+産生およびNAMPT活性を亢進する2023

    • 著者名/発表者名
      加藤文子、二瓶渉、八子英司、巽康彰、姫野龍仁、近藤正樹、加藤義郎、中村二郎、神谷英紀、三五一憲、加藤宏一
    • 学会等名
      第66回日本糖尿病学会年次学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 糖尿病性神経障害を再考する~課題と進歩~「糖尿病性神経障害研究のトピックスと治療への展開」2023

    • 著者名/発表者名
      加藤宏一
    • 学会等名
      第66回日本糖尿病学会年次学術集会 シンポジウム
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 糖尿病合併症の病態生理「糖尿病性神経障害の病態生理と治療薬の開発」2023

    • 著者名/発表者名
      加藤宏一
    • 学会等名
      第32回日本病態生理学会大会 シンポジウム
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] IMEGLIMIN, A NEW ORAL HYPOGLYCEMIC AGENT, IMPROVES HYPERGLYCEMIA AND HYPOGLYCEMIA-INDUCED CELL DEATH AND MITOCHONDRIAL DYSFUNCTION IN SCHWANN CELLS2023

    • 著者名/発表者名
      Koichi Kato, Ayako Kato, Wataru Nihei, Hideji Yako, Tatsuhito Himeno, Masaki Kondo, Yoshiro Kato, Kazunori Sango, Jiro Nakamura, Hideki Kamiya.
    • 学会等名
      33rd annual meeting of the diabetic neuropathy study group of the European Association for the Study of Diabetes (EASD), Neurodiab 2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Synergistic Effects of Hyperglycemia and Dyslipidemia on Diabetic Neuropathy-High Glucose Aggravates Oxidized LDL-Induced Schwann Cell Death via Hyperactivation of TLR42023

    • 著者名/発表者名
      Wataru Nihei, Ayako Kato, Tatsuhito Himeno, Masaki Kondo, Jiro Nakamura, Hideki Kamiya, Kazunori Sango, Koichi Kato
    • 学会等名
      American Diabetes Association 83rd scientific sessions.
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 脂質異常症を合併した糖尿病性神経障害の発症・進展メカニズム-酸化LDLによるTLR4活性化、炎症性サイトカインとシュワン細胞死2023

    • 著者名/発表者名
      二瓶渉、加藤文子、姫野龍仁、近藤正樹、中村二郎、神谷英紀、三五一憲、加藤宏一
    • 学会等名
      第66回日本糖尿病学会年次学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 糖尿病性神経障害におけるTLR4発現・遺伝子変異の病態生理学的意義の解析2023

    • 著者名/発表者名
      二瓶渉、加藤文子、上田純礼、姫野龍仁、近藤正樹、中村二郎、神谷英紀、三五一憲、加藤宏一
    • 学会等名
      第38回日本糖尿病合併症学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Effects of imeglimin, a new oral hyperglycemic agent, on high glucose and low glucose-induced cell death and mitochondrial dysfunction in Schwann cells2022

    • 著者名/発表者名
      Ayako Kato, Hideji Yako, Yasuaki Tatsumi, Wataru Nihei, Tatsuhito Himeno, Masaki Kondo, Yoshiro Kato, Hideki Kamiya, Jiro Nakamura, Kazunori Sango, Koichi Kato.
    • 学会等名
      The American Diabetes Association's 82nd Scientific Sessions(ADA)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 糖尿病性神経障害の発症メカニズム-シュワン細胞における高血糖および低血糖の酸化ストレスとアポトーシスへの影響-2022

    • 著者名/発表者名
      加藤文子、加藤宏一
    • 学会等名
      第95回日本生化学会大会 シンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 糖尿病性神経障害の治療の進歩2022

    • 著者名/発表者名
      加藤宏一
    • 学会等名
      第65回日本糖尿病学会年次学術集会 シンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] シュワン細胞における高・低グルコースによる酸化ストレス亢進に対するミトコンドリア機能改善薬の効果2022

    • 著者名/発表者名
      加藤文子、八子英司、巽康彰、二瓶渉、姫野龍仁、近藤正樹、加藤義郎、神谷英紀、中村二郎、加藤宏一
    • 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 実施状況報告書
  • [学会発表] Pathogenesis of diabetic neuropathy induced by blood glucose fluctuation and hypoglycemia: oxidative stress and mitochondrial dysfunction2022

    • 著者名/発表者名
      Ayako Kato, Koichi Kato
    • 学会等名
      第99回日本生理学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Docosahexaenoic Acid Suppresses Oxidative Stress-Induced Autophagy and Cell Death through the AMPKDependent Signaling Pathway in Immortalized Adult Rat Schwann (IFRS1) Cells.2021

    • 著者名/発表者名
      Yasuaki Tatsumi, Ayako Kato, Naoko Niimi, Hideji Yako, Tatsuhito Himeno, Masaki Kondo, Shin Tsunekawa, Yoshiro Kato, Hideki Kamiya, Jiro Nakamura, Kazunori Sango, Koichi Kato
    • 学会等名
      The American Diabetes Association's 81st Scientific Sessions(ADA)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] DHAはラット不死化シュワン細胞においてAMPK依存性シグナル経路を介して酸化ストレス誘導オートファジーと細胞死を抑制する2021

    • 著者名/発表者名
      巽 康彰、加藤 文子、新見 直子、八子 英司、姫野 龍仁、近藤 正樹、加藤 義郎、神谷 英紀、中村 二郎、三五 一憲、加藤 宏一
    • 学会等名
      第64回日本糖尿病学会年次学術総会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] イメグリミンはシュワン細胞において高・低グルコースによるミトコンドリア機能障害を改善し細胞死を抑制する2021

    • 著者名/発表者名
      加藤文子、巽康彰、八子英司、三五一憲、姫野龍仁、近藤正樹、加藤義郎、神谷英紀、中村二郎、加藤宏一
    • 学会等名
      第64回日本糖尿病学会年次学術総会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 糖尿病性神経障害における高グルコース・低グルコースの神経ミトコンドリア機能に対する影響―ミトコンドリア機能改善薬の効果―2021

    • 著者名/発表者名
      加藤文子、巽康彰、二瓶渉、八子英司、三五一憲、姫野龍仁、近藤正樹、加藤義郎、神谷英紀、中村二郎、加藤宏一
    • 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 実施状況報告書
  • [備考] 愛知学院大学 薬学部 医療薬学科 薬物治療学講座ホームページ

    • URL

      http://www.phar.agu.ac.jp/lab/medicine/index.html

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2022 実施状況報告書 2021 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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