膵β細胞低酸素の糖尿病発症進展における意義の解明

• 研究課題/領域番号: 26860697
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 代謝学
• 研究機関: 熊本大学
• 研究代表者: 佐藤 叔史 熊本大学, 大学院生命科学研究部(医), 助教 (90622598)
• 研究協力者: 山縣 和也 熊本大学, 大学院生命科学研究部, 教授 (70324770) ; 井上 正宏 大阪府立病院機構大阪府立成人病センター, 生化学部門, 部長 (10342990) ; 近藤 科江 東京工業大学, 生命理工学研究科, 教授 (40314182)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円); 2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2014年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
• キーワード: 糖尿病 / 低酸素 / 膵β細胞

研究成果の概要

糖尿病時にマウス膵島（膵β細胞）は低酸素に曝されているがどのような機序でβ細胞の酸素濃度が低下するのか、また低酸素はβ細胞機能を低下させるがどのような分子メカニズムが関与しているかは不明である。本研究において、膵島低酸素を追跡可能な低酸素イメージング型糖尿病モデルマウスを作製した。また低酸素暴露によりミトコンドリア機能の低下やβ細胞機能遺伝子の発現異常が引き起こされ、インスリン分泌が低下していると考えられた。また低酸素による遺伝子発現異常やインスリン分泌低下に低酸素応答の主要調節因子HIF1の関与は否定的であった。β細胞におけるHIF1非依存的な低酸素応答経路の解明は今後の重要な課題である。

研究成果

• [雑誌論文] High resolution imaging of intracellular oxygen concentration by phosphorescence lifetime (2015)
  • 著者名/発表者名: Kurokawa H, Ito H, Inoue M, Tabata K, Sato Y, Yamagata K, Kizaka-Kondoh S, Kadonosono T, Yano S, Kamachi T.
  • 雑誌名: Sci Rep. 巻: 5 号: 1 ページ: 10657-10657
  • DOI: 10.1038/srep10657
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Role of SIRT7 in hepatic lipid metabolism. (2015)
  • 著者名/発表者名: Yamagata K, Karim MF, Sato Y, Yoshizawa T.
  • 雑誌名: Diabetology International 巻: 6 ページ: 193-196
  • NAID: 40020601082
• [雑誌論文] Volatile anesthetics suppress glucose-stimulated insulin secretion in MIN6 cells by inhibiting glucose-induced activation of hypoxia-inducible factor 1. (2015)
  • 著者名/発表者名: Suzuki K, Sato Y, Kai S, Nishi K, Adachi T, Matsuo Y, Hirota K.
  • 雑誌名: PeerJ. 巻: 3 ページ: 1498-1498
  • DOI: 10.7717/peerj.1498
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Roles of hepatic glucokinase in intertissue metabolic communication: Examination of novel liver-specific glucokinase knockout mice. (2015)
  • 著者名/発表者名: Hayashi H, Sato Y, Li Z, Yamamura KI, Yoshizawa T, Yamagata K.
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun. 巻: In press
  • 査読あり
• [雑誌論文] SIRT7 controls hepatic lipid metabolism by regulating the ubiquitin-proteasome pathway. (2014)
  • 著者名/発表者名: Yoshizawa T, Karim Md. F, Sato Y, Senokuchi T, Miyata K, Fukuda T, Go C, Tasaki M, Uchimura K, Kadomatsu T, Tian Z, Smolka C, Sawa T, Kakeya M, Tomizawa K, Ando Y, Araki E, Akaike T, Braun T, Oike Y, Bober E, Yamagata K.
  • 雑誌名: Cell Metab. 巻: 9 号: 4 ページ: 712-721
  • DOI: 10.1016/j.cmet.2014.03.006
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Interferon stimulated gene 15 has an anti-apoptotic effect on MIN6 cells (2014)
  • 著者名/発表者名: Yoshikawa A, Imagawa A, Nakata S, Fukui K, Kuroda Y, Miyata Y, Sato Y, Hanafusa T, Matsuoka TA, Kaneto H, Iwahashi H, Shimomura I.
  • 雑誌名: Endocrine Journal 巻: 61 号: 9 ページ: 883-890
  • DOI: 10.1507/endocrj.EJ14-0219
  • NAID: 130004443987
  • ISSN: 0918-8959, 1348-4540
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Low serum level of high-sensitivity C-reactive protein in a Japanese subject with MODY3. (2014)
  • 著者名/発表者名: Ohki T, Utsu Y, Morita S, Karim MF, Sato Y, Yoshizawa T, Yamamura K, Yamada K, Kasayama S, Yamagata K.
  • 雑誌名: Journal of Diabetes Investigation 巻: in press 号: 5 ページ: 513-516
  • DOI: 10.1111/jdi.12237
  • 査読あり
• [雑誌論文] Moderate hypoxia induces beta-cell dysfunction with HIF-1alpha independent gene expression changes (2014)
  • 著者名/発表者名: Sato Y
  • 雑誌名: PLOS ONE 巻: 9 号: 12 ページ: e114868-e114868
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0114868
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [学会発表] β細胞低酸素による転写因子HNF4α蛋白発現低下機序の検討 (2015)
  • 著者名/発表者名: 佐藤叔史、佐藤ちなみ、吉澤達也、井上正宏、山縣和也
  • 学会等名: 第58回日本糖尿病学会年次学術集会
  • 発表場所: 下関
  • 年月日: 2015-05-21
• [学会発表] HIF-1非依存的発現調節を介した軽度低酸素によるβ細胞障害メカニズムの検討 (2014)
  • 著者名/発表者名: 佐藤叔史、井上正宏、吉澤達也、山縣和也
  • 学会等名: 第3７回日本分子生物学会年会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2014-11-25 – 2014-11-27
• [学会発表] HIF-1非依存的発現調節を介した軽度低酸素によるβ細胞障害メカニズムの検討 (2014)
  • 著者名/発表者名: 佐藤叔史、井上正宏、吉澤達也、山縣和也
  • 学会等名: 第12回がんとハイポキシア研究会
  • 発表場所: 佐賀
  • 年月日: 2014-11-21 – 2014-11-22
• [学会発表] β細胞低酸素による転写因子発現低下メカニズムの検討 (2014)
  • 著者名/発表者名: 佐藤叔史、井上正宏、山縣和也
  • 学会等名: 第57回日本糖尿病学会年次学術集会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2014-05-22 – 2014-05-25
• [学会発表] 膵β細胞におけるHNF4α標的遺伝子Anks4bの機能解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 作永真由美、佐藤叔史、吉澤達也、山縣和也
  • 学会等名: 第57回日本糖尿病学会年次学術集会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2014-05-22 – 2014-05-25
• [備考] 研究室ホームページ
  • URL: http://srv02.medic.kumamoto-u.ac.jp/dept/biochem2/biochem2.html
• [備考] 熊本大学大学院生命科学研究部 病態生化学分野ホームページ
  • URL: http://srv02.medic.kumamoto-u.ac.jp/dept/biochem2/biochem2.html