膵内分泌調節機構における生体時計関連遺伝子の役割とその障害に伴う疾患の解析

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13671188
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 黒瀬 健 京都大学, 医学研究科, 講師 (90264374)
• 研究分担者: 井原 裕 岡山県立大学, 保健福祉学部, 助教授 (50322160) ; 山田 祐一郎 京都大学, 医学研究科, 助教授 (60283610)
• キーワード: 時計遺伝子 / 膵内分泌 / インスリン / CLOCK / BMAL-1 / CRY1 / CRY2 / ノックアウトマウス

研究概要

1.時計関連遺伝子とインスリン遺伝子発現の関連
CLOCK、BMAL-1、CRYl、CRY2各遺伝子をマウスβ細胞株MIN6細胞に発現させるシステムを用いて、これらの遺伝子のインスリンプロモーター活性に及ぼす影響をルシフェラーゼアッセイにて検討した。CLOCKおよびBMAL-1を共発現させるとインスリンプロモーター活性は用量依存的に抑制された。CRYlをさらに共発現させるとこの抑制は部解除されたが、なお強く抑制されていた。HepG2細胞を用いた検討でもインスリンプロモーター活性はCLOCKおよびBMAL-1の共発現により用量依存的に抑制された。
2.CRY1&CRY2ダブルノックアウトにおける検討
京都大学放射線生物研究センター藤堂剛教授と共同で同教授が作製、維持しているCRY1、2ダブルノックアウトマウスにおける耐糖能を経口糖負荷試験を行って検討した。CRY1、2ダブルノックアウトマウスは対照のマウスに比し低体重であった。空腹時血糖値はダブルノックアウトマウスで低値の傾向を示した。しかし、ダブルノックアウトマウスでは対照のマウスに比し糖負荷後早期に明らかな高血糖を示したが、2時間後には対照と差を認めなかった。さらに現在なお実験進行中であるが、糖負荷に対する負荷後早期のインスリン分泌は対照に比し低反応の傾向を示した。膵灌流実験ではインスリン分泌の第一相が低下傾向を示した。膵ラ氏島の組織学的検討ではラ氏島の大きさはほぼ対照と同程度であるが、細胞の構築および形態異常を認めた。この点については現在詳しく検討中である。

研究成果

• [文献書誌] Liu RH, Kurose T, Matsukura S.: "Oral nicotine administration decreases tumor necrosis factor-alpha expression in fat tissues in obese rats"Metabolism. 50・1. 79-85 (2001)
• [文献書誌] Liu RH, Mizuta M, Kurose T, Matsukura S.: "Early events involved in the development of insulin resistance in Zucker fatty rat"International Journal of Obesity. 26・3. 318-326 (2002)
• [文献書誌] Fujirnoto S, Mukai E, Hamamoto Y, Takeda T, Takehiro M, Yaniada Y, Seino Y.: "Prior exposure to high glucose augments depolarization-induced insulin release by mitigating the decline of ATP level in rat islets"Endocrinology. 143・1. 213-221 (2002)
• [文献書誌] Sugawara F, Yamada Y, Kuroc A, Someya Y, Kubota A, Ihara Y, Takaliashi K, Seino Y: "Human TSC-22 gene : no association with type 2 diabetes"Internal Medicine. 40・10. 993-997 (2001)
• [文献書誌] Hamamoto Y, Tsuura Y, Fujimoto S, Nagata M, Takeda T, Mukai B, Fujita J, Yamada Y: "Recovery of function and mass of endogenous beta-cells in streptozotocin-induced diabetic rats treated with islet transplantation"Biochemical and Biophysical Research Communications. 287・1. 104-109 (2001)
• [文献書誌] Yamada Y, Kuroe A, Li Q, Someya Y, Kubota A, Ihara Y, Tsuura Y: "Genomic variation in pancreatic ion channel genes in Japanese type 2 diabetic patients"Diabetes/Metabolism Research and Reviews. 17・3. 213-216 (2001)