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光遺伝子操作技術を用いた口腔-脳-腸連関における味覚機能の解明

研究課題

研究課題/領域番号 21K19601
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分57:口腔科学およびその関連分野
研究機関岡山大学

研究代表者

吉田 竜介  岡山大学, 医歯薬学域, 教授 (60380705)

研究分担者 古株 彰一郎  九州歯科大学, 歯学部, 教授 (30448899)
高尾 知佳  岡山大学, 医歯薬学域, 講師 (40612429)
研究期間 (年度) 2021-07-09 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2023年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2022年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2021年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード甘味 / 糖受容 / 遺伝子改変マウス / 光感受性Cre / 時空間的遺伝子発現調節 / 頭相インスリン分泌 / 糖 / 頭相インスリン反応 / グルコース代謝 / 甘味受容体 / グルコーストランスポーター / 光感受性Creリコンビナーゼ / 糖輸送体 / 体性感覚 / 味覚 / インスリン / 血糖値 / 光活性化Cre / 糖センサー / 光遺伝学 / エネルギー恒常性 / 味覚反射
研究開始時の研究の概要

青色光照射により糖センサー(T1R3またはSUR1)を欠損するマウス(光KOマウス)を作成し、舌への青色光照射後に、各種組織を採取し組織学的解析を行う。次に、光KOマウスの味覚応答を検討する。このマウスの味覚感受性を調べるため、味覚神経応答および味覚行動応答について解析を行う。さらに、光KOマウスのグルコース代謝を検討する。マウスにグルコースを経口投与、または胃内投与し血糖値などの変化を計測する。

研究成果の概要

本研究では、口腔感覚(味覚)、特に糖摂取により生じる非常に早い段階でのインスリン分泌(頭相インスリン分泌)について調べた。頭相インスリン分泌を生じさせるためには甘味受容体Tas1r2/Tas1r3を介す糖受容経路ではなく、グルコーストランスポーターを介する糖受容機構を活性化する必要があることが示された。また、光による遺伝子改変という新技術を用い、舌上の味細胞に光刺激による遺伝子発現誘導に成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、口腔内のグルコーストランスポーターが口腔内での糖の受容に寄与することを示すとともに、そのシグナルが膵臓からのインスリン分泌を促す可能性について明らかとした。また光誘導性Creを用いることで、時空間的に味細胞の遺伝子発現をコントロールできる可能性を示した。

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

    (16件)

すべて 2024 2023 2022 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 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 4件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件) 備考 (3件)

  • [国際共同研究] モネル化学感覚研究所(米国)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [雑誌論文] Sugar signals from oral glucose transporters elicit cephalic-phase insulin release in mice2023

    • 著者名/発表者名
      Takamori Mitsuhito、Mitoh Yoshihiro、Horie Kengo、Egusa Masahiko、Miyawaki Takuya、Yoshida Ryusuke
    • 雑誌名

      The Journal of Physiological Sciences

      巻: 73 号: 1 ページ: 1-11

    • DOI

      10.1186/s12576-023-00875-3

    • 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] Adrenomedullin Enhances Mouse Gustatory Nerve Responses to Sugars via T1R-Independent Sweet Taste Pathway2023

    • 著者名/発表者名
      Shusuke Iwata, Ryusuke Yoshida, Shingo Takai, Keisuke Sanematsu, Noriatsu Shigemura, Yuzo Ninomiya
    • 雑誌名

      Nutrients

      巻: 15 号: 13 ページ: 2941-2941

    • DOI

      10.3390/nu15132941

    • 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
  • [雑誌論文] Sensory Systems for Sugar-Induced Cephalic Phase Insulin Release2023

    • 著者名/発表者名
      Yoshida Ryusuke
    • 雑誌名

      Current Oral Health Reports

      巻: 10 号: 4 ページ: 117-123

    • DOI

      10.1007/s40496-023-00347-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] Taste Responses and Ingestive Behaviors to Ingredients of Fermented Milk in Mice2023

    • 著者名/発表者名
      Yamase Yuko、Huang Hai、Mitoh Yoshihiro、Egusa Masahiko、Miyawaki Takuya、Yoshida Ryusuke
    • 雑誌名

      Foods

      巻: 12 号: 6 ページ: 1150-1150

    • DOI

      10.3390/foods12061150

    • 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
  • [学会発表] Sugar signals from oral glucose transporters elicit cephalic-phase insulin release in mice2024

    • 著者名/発表者名
      Mitsuhito Takamori Yoshihiro Mitoh, Kengo Horie, Masahiko Egusa, Takuya Miyawaki, Ryusuke Yoshida
    • 学会等名
      第101回日本生理学会(細胞と分子生理の集い・上皮膜研究グループ Journal of Physiological Sciences 優秀論文賞受賞講演)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 味覚と健口2023

    • 著者名/発表者名
      吉田竜介
    • 学会等名
      第30回日本未病学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 糖刺激による頭相インスリン分泌の誘発2023

    • 著者名/発表者名
      高盛充仁、美藤純弘、堀江謙吾、吉田竜介
    • 学会等名
      日本味と匂学会第57回大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Taste responses and ingestive behavior to fermented milk tastants2022

    • 著者名/発表者名
      Yuko Yamase, Huang Hai, Yoshihiro Mitoh, Masahiko Egusa,Takuya Miyawaki, Ryusuke Yoshida
    • 学会等名
      Neuro2022
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 発酵乳由来成分に対するマウス味覚行動応答の解析2022

    • 著者名/発表者名
      山瀬裕子、黄海、美藤純弘、江草正彦、宮脇卓也、吉田竜介
    • 学会等名
      日本味と匂学会第56回大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] マウスにおける頭相インスリン分泌に関与する機構の解析2022

    • 著者名/発表者名
      高盛充仁,吉田竜介
    • 学会等名
      第64回歯科基礎医学会学術大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 口腔内糖受容センサーの頭相インスリン分泌への関与2022

    • 著者名/発表者名
      高盛充仁、江草正彦、吉田竜介
    • 学会等名
      第43回岡山歯学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 発酵乳成分におけるマウスの味覚応答の解析2022

    • 著者名/発表者名
      山瀬裕子、黄海、美藤純弘、江草正彦、宮脇卓也、吉田竜介
    • 学会等名
      第43回岡山歯学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [備考] 岡山大学・口腔生理学ホームページ

    • URL

      https://www.okayama-u.ac.jp/user/oralphys/OralPhysiology.html

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [備考] 研究室ウェブサイト

    • URL

      https://www.okayama-u.ac.jp/user/oralphys/OralPhysiology.html

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [備考] 岡山大学歯学部口腔生理学

    • URL

      https://www.okayama-u.ac.jp/user/oralphys/OralPhysiology.html

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2021-07-13   更新日: 2025-01-30  

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