TGF-βファミリーによる内分泌腺の局所制御

1995 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 05454315
• 研究機関: 群馬大学
• 研究代表者: 小島 至 群馬大学, 生体調節研究所, 教授 (60143492)
• 研究分担者: 柴田 宏 群馬大学, 生体調節研究所, 助教授 (20235584)
• キーワード: TGF-β / アクチビンA / 膵内分泌細胞 / 分化誘導 / インスリン / カルシウム

研究概要

1)TGF-β,アクチビンによるインスリン分泌調節機構
TGF-βスーパーファミリーに属するTGF-βやアクチビンはインスリン分泌促進作用を有するが,その作用機構は極めてユニークである。TGF-βはインスリノーマ細胞において細胞外からのカルシウム(Ca^<2+>)流入を促進して細胞内Ca^<2+>濃度を増加させる。アクチビンにも同様な作用があるが,この場合アクチビンはATP感受性Kチャネルを抑制して細胞膜を脱分極させ,電位依存性Ca^<2+>チャネルを活性化してCa^<2+>を流入させる。この様な作用機構はグルコースときわめてよく類似している。一方,アクチビンにはβ細胞に作用してそのグルコース感受性を維持する作用がある。この作用の少なくとも一部はグルコキナーゼのmRNAを維持することによっている。
2)膵内分泌細胞の分化とアクチビン
アクチビンはTGF-βスーパーファミリーに属する分化誘導因子であるが,胎生期の膵原基の内分泌前駆細胞や90%膵切除後の再生膵に発現している。膵内分泌細胞の分化過程におけるアクチビンの意義を明らかにするため,膵共通前駆細胞に類似した性質をもつAR42J細胞を用いて検討を行った。その結果,アクチビンはAR42J細胞を神経様細胞に分化させ,しかも膵ホルモンであるPPを発現させた。さらにアクチビンと共にEGFファミリーに属するベータセルリンを投与すると,AR42J細胞はインスリンを発現・分泌する細胞に分化した。この結果は膵内分泌細胞の分化過程にアクチビンが関与している可能性を強く示唆している。

研究成果

• [文献書誌] Furukawa, M., Eto, Y. and Kojima, I.: "Expression of activin A in fetal rat pancreas." Endocrine J.42. 63-68 (1995)
• [文献書誌] Ohnishi, H., Ohgushi, N., Tanaka, S. Mogami, H. et al.: "Conversion of amylase-containing rat pancreatic AR42J cells to neurou-like cells by activin A." J. Clin. Invest.95. 2304-2314 (1995)
• [文献書誌] Mogami, H., Nobusawa, R., Kanzaki, M., at al.: "Modulation of ATP-sensitive potassium channel and voltage-dependent calcium channel by activin A." Endocrinology. 136. 2960-2966 (1995)
• [文献書誌] Furukawa, M., Nobusawa, R., Shibata, H.,et al.: "Initiation of insulin secretion from rat pancreatic islet in the absence of glucose by activin A" Mol. Cell. Endocrinol.113. 83-87 (1995)
• [文献書誌] Ishiyama, N., Shibata, H. Kanzaki, M. et al.: "Calcium as a second messenger of the action of TGF-β on insulin secretion" Mol. Cell. Endocrinol.(in press). (1996)
• [文献書誌] Mashima, H., Ohnishi, H., Wakabayashi, K., et al.: "Batacellulin and activin A Coordinately convert amylase-secreting AR42J cells into insulin-secreting cell." J. Clin, Invest.(in press). (1996)