血糖値スパイクがもたらす細胞性免疫に対する影響の基礎的検討

• 研究課題/領域番号: 22K02165
• 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08030:家政学および生活科学関連
• 研究機関: 高崎健康福祉大学
• 研究代表者: 田中 進 高崎健康福祉大学, 健康福祉学部, 教授 (70348142)
• 研究期間 (年度): 2022-04-01 – 2025-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2022年度)
• 配分額: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2024年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 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: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: インターロイキン-2 / Jurkat細胞 / グルコース / 細胞性免疫 / NF-κB

研究開始時の研究の概要

令和元年度の国民健康・栄養調査報告によると「糖尿病が強く疑われる者」、「糖尿病の可能性が否定できない者」の人数は約2200万人と推定され、国民の約5.5人に1人は糖尿病もしくはその予備軍となっている。一方、近年、血糖値は食事や運動によって変動することから、一日の血糖値変動（血糖トレンド）が注目されており、その中で食後に血糖値が急上昇し、その後、急降下する血糖値スパイクが「隠れ糖尿病」として2型糖尿病へのリスクを高めることが明らかとなっている。本研究では糖尿病との関連が深いグルコースに焦点を当て、一過性の高濃度のグルコースがもたらす細胞性免疫に対する影響を検討する。

研究実績の概要

近年、血糖値は食事や運動によって変動することから、一日の血糖値変動（血糖トレンド）が注目されている。中でも食後に血糖値が正常値を超えて急上昇し、その後、急降下して正常値に戻る血糖値スパイクは、血管へのダメージを与えることにより、動脈硬化を進行させることから「隠れ糖尿病」として2型糖尿病へのリスクを高めることが明らかとなっている。本研究では糖尿病との関連が深いグルコースに焦点を当て、一過性の高濃度のグルコースがもたらす細胞性免疫に対する影響を細胞レベルで検討した。
2022年度は、ヒト白血病T細胞由来のJurkat細胞を使用して、細胞が産生するコンカナバリンA（ConA）誘導性のインターロイキン-2（IL-2）を細胞性免疫の指標としてグルコースに対する影響を検討した。その結果、細胞毒性のない一過性の高濃度のグルコースがJurkat細胞のIL-2産生を有意に上昇させることを見出した。一方、コントロールとして使用したグルコースの還元糖であるソルビトールでは、IL-2の有意な上昇を認めなかった。次に、一過性の高濃度のグルコースのIL-2 mRNA発現に対する影響をJurkat細胞で調べたところ、グルコース添加後、数時間でIL-2 mRNAの発現量が有意に上昇することが示された。また、ソルビトールではIL-2 mRNAの上昇は観察されなかった。従って、本結果から一過性の高濃度のグルコースが細胞性免疫に影響を与える可能性があることが、細胞レベルで示された。

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

Jurkat細胞において、IL-2産生上昇に対するグルコースの作用機序の解析が進んでいないことから上記のような達成区分を選択した。

今後の研究の推進方策

研究計画の通り、以下の検討を行う。
1. 一過性の高濃度のグルコースは、Jurkat 細胞のIL-2産生を上昇させる作用があることを見出したが、この作用機序について転写調節因子の解析を中心に検討を行う。
2. 3種類のヒト胃癌細胞株MKN7、MKN74、MKN45を用いて、一過性の高濃度のグルコースのシクロオキシゲナーゼ（COX）に対する影響についてプロスタグランジンE2（PGE2）を指標に検討を行う。