糖尿病の成因解明に関する分子生物学的研究(とくに糖輸送担体について)

1990 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 02671093
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 清野 裕 京都大学, 医学部, 助教授 (40030986)
• キーワード: 糖尿病 / 糖輸送担体 / 高血糖 / 高インスリン血症 / 低インスリン血症

研究概要

遺伝的素因を大きな要因とする糖尿病の発症機構を明らかにする目的で、ラ氏島でのインスリン分泌と末梢組織でのインスリン依存性の糖の取り込みに重要な役割を演じている糖輸送担体(GT)の遺伝子発現について検討を行った。本年度は特に糖尿病ラットを用いて、血糖の恒常性維持に重要な肝臓ならびに筋肉におけるGT遺伝子の発現を検討した。現在までに糖輸送担体は複数個あり、一つのファミリ-を形成しており、ある程度組織特異的に発現していることが明らかにされている。肝臓ではGLUT2、筋肉ではGLUT4がそれぞれ主要なGTとして発現している。そこで、糖尿病ラットとして、高インスリン血症、肥満を伴うWistar fattyラットと低インスリン血症、やせを伴うストレプトゾシン(STZ)処置ラットを用いてGLUT2ならびにGLUT4の発現を検討した。Wistar fattyラットは5ならびに14週令のもの、STZラットは処置した3週令のものを用いた。その結果、肝におけるGLUT2遺伝子の発現は、Wistar fattyラットの5週令では対照のやせラットと差を認めなかったが、高血糖が顕著となった14週令では対照の2.6倍(P<0.001)と有意に上昇した。さらにSTZラットにおいてもGLUT2の発現は対照群の1.6倍(P<0.01)と有意の上昇を認めた。一方、下腿筋におけるGLUT4の発現はWistar fattyラット、STZラットともそれぞれの対照と有意差を認めなかった。以上の結果より、肝におけるGLUT2遺伝子の発現は高血糖の進展とともに増大しており、これらのモデル動物において肝からの糖放出の亢進に寄与している可能性が示唆された。一方、筋におけるGLUT4遺伝子の発現は変化せず、両ラットの末梢での糖の取り込みの低下には関与していないと推定される。

研究成果

• [文献書誌] Y.Yamada,et al.: "Increase in liver glucose transporter mRNA levels during rat liver regeneration." Biochem Biophys Res Commun. 168. 1274-1279 (1990)
• [文献書誌] T.Yamamoto,et al.: "Overーexpression of facilitative glucose transporter genes in human cancer." Biochem Biophys Res Commun. 170. 223-230 (1990)
• [文献書誌] Y.Seino,et al.: "Effect of dietary enviroment on the development of impaired glucose tolerance and pancreatic hormone secretion in neonatal streptozocin treated (NSZ) rats." Acta Diabetol Lat. 27. 95-104 (1990)
• [文献書誌] Y.Seion,et al.: "Cーterminal peptide of the GIP precursor and pancreastatin fragments on insulin secretion from isolated rat islets." Biomed Res. 11. 283-286 (1990)
• [文献書誌] G.Koh,et al.: "Importance of impaired insulin gene expression in the occurrence on diabetes in obese rats." Diabetes. 39. 1050-1056 (1990)
• [文献書誌] T.Yamamoto,et al.: "Liver and muscleーfat type glucose transporter gene expression in obese and diabetic rats" Biochem Biophys Res Commun.