| 研究課題/領域番号 |
22K16432
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分54040:代謝および内分泌学関連
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| 研究機関 | 順天堂大学 |
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研究代表者 |
持田 曜弘 順天堂大学, 医学部, 助教 (20931348)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2024年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2023年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2022年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
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| キーワード | hIAPP / オートファジー / 膵β細胞 / 2型糖尿病 / IAPP / 糖尿病 / 糖尿病と性差 / アンドロゲン / 性腺ホルモン |
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| 研究開始時の研究の概要 |
hIAPP-Tgマウスの耐糖能異常に明らかな性差が存在することに着目し、このマウスが2型糖尿病の発症や進展における性差の意義を反映するモデルになりうるのではないかと思い至った。その着想に基づき、hIAPP-Tgマウスにおいて性差が耐糖能悪化に影響するメカニズムを明らかにする。
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| 研究実績の概要 |
膵β細胞から分泌されるhuman islet amyloid polypeptide （hIAPP）は血糖調節に関与するホルモンであるが、糖尿病患者の膵島に沈着するアミロイドの主な構成因子であることが知られ、糖尿病における膵島機能不全への関与が想定されている。実際、hIAPPを膵β細胞特異的に過剰発現したトランスジェニックマウス(hIAPP-Tg)ではインスリン分泌低下を伴う耐糖能異常が認められる。
hIAPP-Tgでは、興味深いことに耐糖能異常の発現に顕著な性差が見られ、オスのマウスはメスに比較して明らかに耐糖能の悪化が早く、かつ顕著な高血糖を呈する。そこで、hIAPPを介して発症する糖尿病の病態に性差が関与する分子機構を明らかにし、糖尿病の発症・進展のメカニズムを解明したいと考えた。
これまでに、hIAPP-Tgのオスとメスで耐糖能異常の発現時期に顕著な差があることを確認している。そして、hIAPPの蓄積による膵β細胞不全のモデルを培養細胞の系で構築し、性ホルモンがもたらす影響とそのメカニズムの解析を進めたいと考えている。そこで、hIAPPを膵β細胞株において過剰発現する系を作製した。また、hIAPPの毒性に対して膵β細胞のオートファジーが保護的に作用することが示されていることから、性ホルモンがオートファジー制御を介して膵β細胞保護に関与するという仮説を提示した。性ホルモンのオートファジーへの影響に関しては、オートファジーフラックスのレポーターを発現した膵β細胞株に対してエストロゲンの投与を行い、膵β細胞のオートファジーの変化を検討した。
今後は、これらの実験系を用い、性ホルモンがhIAPPによる膵β細胞障害にどのように関与するかに関して解析を進める予定である。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
現在、hIAPPの過剰発現による膵β細胞傷害モデルの作製を進めている。これまでに、hIAPPの過剰発現のみでは細胞死が惹起されないこと、また培地中にhIAPPを添加することによってCaspase-3の活性化が認められることを明らかにしている。しかし、現時点ではhIAPPの培地添加による細胞死の評価が十分ではなく、hIAPPによる膵β細胞障害の評価系としての有用性が検討できていない。
一方、プロラクチンやエストロゲンの膵β細胞株のオートファジーに対する影響に関しても検討を進めている。オートファジーフラックスのレポーターであるpHluorin-LC3-mCherryを発現したMIN6細胞に対しプロラクチン投与を行った。プロラクチンレセプターの下流のシグナルであるSTAT5のリン酸化が認められた一方、オートファジーフラックスに関しては明らかな変化が見られなかった。
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| 今後の研究の推進方策 |
今後は、hIAPPを過剰発現する膵β細胞株を使用し、性ホルモンの膵β細胞障害に保護的効果に関して検討する。
(1)エストロゲンは膵β細胞に関して保護的に作用することが報告されている。hIAPPを過剰発現する膵β細胞株を用いて、エストロゲン処理による細胞障害に対する保護効果の有無を明らかにする。
(2)これまでに、hIAPPの毒性に対して膵β細胞のオートファジーが保護的に作用することを明らかにしている。したがって、性ホルモンがオートファジーの制御を介して膵β細胞の保護に関与する可能性が想定される。そこで、性ホルモンのオートファジーへの影響に関して、研究室で作製したオートファジーフラックスのモニターマウスであるpHluorin-LC3-mCherryマウスを用いた検討を行う。当該マウスから膵島を単離した後、hIAPP処理やエストロゲン処理を行ってオートファジーフラックスへの影響を検討する。また、hIAPP-TgマウスとpHluorin-LC3-mCherryマウスを交配し、膵島のオートファジーフラックスの変化を観察する。
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