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膵内分泌細胞間クロストークによるアミノ酸シグナルを介した恒常性維持システムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 21K08547
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

中川 祐子  群馬大学, 生体調節研究所, 助教 (90422500)

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
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
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: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワードPP細胞 / グルカゴン / 膵内分泌細胞 / γ細胞 / PP / α細胞
研究開始時の研究の概要

PP細胞は膵島内分泌細胞の僅か数パーセントを構成する細胞であり、その機能はほとんど解明されていない。最近、我々はグルカゴンが制御するアミノ酸シグナルによりPP細胞の増殖が負に調節され、複数のホルモンを発現する細胞(以下多重ホルモン発現細胞)が誘導されることを見出し、アミノ酸シグナルが膵島細胞の増殖を制御し、膵島細胞の可塑性をコントロールすることで運命維持にも極めて重要な役割を果たすのではなかとの仮説を立て解析を進めている。本研究では、このメカニズムの解析を通して、膵内分泌細胞間クロストークをによるアミノ酸シグナルを介した細胞運命制御および恒常性維持機構の解明に挑む。

研究成果の概要

生体内において、各臓器は正常機能を維持するため、細胞の量とその運命を厳密にコントロールする。膵臓の内分泌細胞である膵島でもα、β、δ、PPの4種類の細胞の量がそれぞれ決められており、その細胞増殖の制御と細胞運命維持の破綻が糖尿病等の発症へと直結する。PP細胞は膵島内分泌細胞の僅か数パーセントを構成する細胞であり、その機能はほとんど解明されていない。本研究はグルカゴンが制御するアミノ酸シグナルによりPP細胞の増殖が調節されることを見出した。この結果はアミノ酸シグナルが膵島細胞の可塑性をコントロールすることで運命維持にも極めて重要な役割を果たす可能性を示唆するものである。

研究成果の学術的意義や社会的意義

膵内分泌細胞のPP細胞についての報告は少なく、特にその生理的機能については、殆ど未開拓であった。私達はPP細胞またPP細胞より分泌するPPの機能解析に必要なリソースを揃え、精力的にPP細胞の生理的機能について解析を進めてきた。本研究では、PP細胞の増殖と可塑性をグルカゴンが制御していることを見出した。近年、血中のアミノ酸濃度バランスが変化することによりがん細胞の悪性度を促進させることが報告されているが、本研究では正常な膵内分泌細胞がアミノ酸濃度の変化により増殖が劇的に亢進し、多重ホルモン発現細胞を誘導することを見出した。本研究の成果は極めて新規性高い発見に繋がることが考えられる。

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

    (5件)

すべて 2023

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

  • [雑誌論文] Zinc and iron dynamics in human islet amyloid polypeptide-induced diabetes mouse model2023

    • 著者名/発表者名
      Fukunaka Ayako、Shimura Mari、Ichinose Takayuki、Pereye Ofejiro B.、Nakagawa Yuko、Tamura Yasuko、Mizutani Wakana、Inoue Ryota、Inoue Takato、Tanaka Yuto、Sato Takashi、Saitoh Tatsuya、Fukada Toshiyuki、Nishida Yuya、Miyatsuka Takeshi、Shirakawa Jun、Watada Hirotaka、Matsuyama Satoshi、Fujitani Yoshio
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 13 号: 1 ページ: 3484-3484

    • DOI

      10.1038/s41598-023-30498-y

    • 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] PPARα activation partially drives NAFLD development in liver-specific Hnf4a-null mice2023

    • 著者名/発表者名
      Kasano-Camones Carlos Ichiro、Takizawa Masayuki、Ohshima Noriyasu、Saito Chinatsu、Iwasaki Wakana、Nakagawa Yuko、Fujitani Yoshio、Yoshida Ryo、Saito Yoshifumi、Izumi Takashi、Terawaki Shin-Ichi、Sakaguchi Masakiyo、Gonzalez Frank J、Inoue Yusuke
    • 雑誌名

      The Journal of Biochemistry

      巻: - 号: 5 ページ: 393-411

    • DOI

      10.1093/jb/mvad005

    • 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 / 国際共著
  • [学会発表] PPY遺伝子発現細胞に由来する膵管腺癌モデルの発症機構の解析2023

    • 著者名/発表者名
      中川 祐子
    • 学会等名
      第21回生体機能研究会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] PPY遺伝子発現細胞に由来する膵管腺癌モデルの発症機構の解明2023

    • 著者名/発表者名
      中川 祐子
    • 学会等名
      第34回分子糖尿病学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 膵内分泌細胞に由来する膵管腺癌モデルの発症機構の解析2023

    • 著者名/発表者名
      中川 祐子
    • 学会等名
      第37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
      2023 実績報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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