| 研究領域 | 「生命金属科学」分野の創成による生体内金属動態の統合的研究 |
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| 研究課題/領域番号 |
22H04801
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| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
複合領域
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| 研究機関 | 群馬大学 |
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研究代表者 |
福中 彩子 群馬大学, 生体調節研究所, 助教 (60586402)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2023年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2022年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
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| キーワード | hIAPP / rIAPP / Lumogallion / ICP-MS / 膵島 / ヒト型糖尿病モデルマウス / アルミニウム / 毒性オリゴマー / 鉄 / 亜鉛 / ミトコンドリア機能 / 生命金属 / アミロイド / 糖尿病 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
我々は、糖尿病モデルのヒトIAPP（膵島アミロイド）トランスジェニックマウスの膵島にアルミニウムの過剰蓄積を見出した。本研究は、膵島におけるアルミニウム蓄積の意義と分子機序を解明することを目指すものである。その成果は、2型糖尿病の発症と進行におけるアミロイド形成タンパク質の理解に新たな知見をもたらすと考える。さらに、本研究はアルミニウムによる細胞内分子への攪乱作用の機序を究明することで、生命金属を包括的に研究する本領域の多方面の研究に貢献すると考える。
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| 研究実績の概要 |
本年度は、(1)アルミニウム蓄積細胞の同定と(2)アルミニウム蓄積の機序について明らかにするために解析を行った。
(1)アルミニウム蓄積細胞の同定
当初SPring-8の放射光を用いてアルミニウムが集積する細胞を検討しようと考えたが、アルミニウムの検出が難しかったため、方針を切り替え、アルミニウムイオンを検出できる蛍光プローブLumogallionを用いて検討した。まずLumogallionの特異性、細胞内局在、定量性について、既存の報告を元に検討し、系をセットアップした。次にhIAPP-Tgマウスの膵島内のどの細胞にアルミニウムが蓄積しているかをLumogallionを用いて検討したところ、LumogallionのシグナルがInsulinのシグナルと共局在することから、アルミニウムは主に膵β細胞に局在することが判明した。
(2)アルミニウム蓄積の機序
(1)よりアルミニウム が蓄積するのが膵β細胞であることから、アルミニウムがどのようにして膵β細胞に蓄積するのか、その機序を探るために、この現象がin vitroで再現できるか検討した。ラット膵β細胞株INS-1細胞にアデノウイルスを用いてLacZ(コントロール),rIAPP, hIAPPを発現させ、細胞数とアルミニウムの蓄積をICP-MSとLumogallionを用いて観察した。rIAPPはhIAPPと異なり、凝集体を形成しないことが報告されている。解析の結果、LacZを発現させた場合と比較するとrIAPP, hIAPPを発現させた場合の方が有意にアルミニウムの蓄積が観察されること、さらにはrIAPPよりhIAPPを発現させた場合の方がアルミニウムの蓄積が観察されることが判明した。
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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