新しい糖尿病発症機序の解明:血中過酸化脂貭の増加による膵β細胞障害について

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13671202
• 研究機関: 日本医科大学
• 研究代表者: 及川 眞一 日本医科大学, 医学部, 教授 (30142946)
• 研究分担者: 宮澤 陽夫 東北大学, 大学院・農学研究科, 教授 (20157639)
• キーワード: 糖尿病 / 過酸化脂質 / 酸化LDL / β細胞 / インスリン分泌

研究概要

膵ラ氏島は過酸化脂質処理能が他臓器に比して低いことが知られている。したがって酸化ストレスに対する防御機構の弱いことが細胞機能障害に関連し、糖尿病発症に関連すると考えられる。本研究の目的は膵ラ氏島に対する過酸化脂質負荷とインスリン分泌障害の関係を遺伝子変化から明らかにすることである。本年度は膵ラ氏島に対して酸化ストレスを負荷し、グルコースに対するインスリン分泌能を検討した。
ハムスター由来膵β細胞の細胞株であるHit細胞を培養して実験に用いた。ヒト静脈血からリポ蛋白を採取し、無処理のnative LDL(nLDL)、硫酸銅処理の酸化LDL(oxLDL)を作成した。oxLDL以外の変性LDLとして氷酢酸処理のAcLDLを作成した。これらを培地内に25、50μg/ml添加して各濃度のグルコース(100,300,500mg/dl)に対するインスリン分泌反応と細胞内インスリン濃度変化を検討した。
リポ蛋白無添加の対照培地ではグルコース濃度に応じたインスリン分泌を認めた。nLDL、AcLDL添加では対照培地と同様のインスリン分泌が認められた。oxLDL添加におけるインスリン分泌は対照培地の約25〜50%に低下し、有意なインスリン分泌低下を示した。一方、グルコース濃度依存性の分泌能は保たれていた。細胞内インスリン濃度は対照培地、nLDL、AcLDL添加培養間に差異を認めなかったが、oxLDLでは有意に低下していた。
膵β細胞はoxLDL添加培養によりインスリン分泌能が低下していた。細胞内インスリン濃度の低下も認められたことから、これはインスリン合成障害にもとずくことが考えられた。したがって生体における酸化ストレスはインスリン合成・分泌を障害して糖尿病惹起性に作用することが示唆された。次年度はインスリン遺伝子に対する過酸化脂質の障害性を明らかにして以上のような変化の機序について解明する。

研究成果

• [文献書誌] Nagashima T, Oikawa S, et al.: "Increase of serum phosphatidylcholine hydroperoxide dependent on glycemic conttrol in type 2 diabetic patients"Diabetes Res Clin Pract. (in press).
• [文献書誌] Saito T, Ishigaki Y, Oikawa S, Yamamoto T: "Etiological significance of lipoprotein E mutations in lipoprotein glomerulopathy"Trends Cardiovasc Med. 12(2). 63-67 (2002)
• [文献書誌] Kamegai J, Tamura H, Oikawa S, et al.: "Regulation of the ghrelin gene : Growth hormone-releasing hormone upregulates ghrelin mRNA in the pituitary"Endocrinology. 142(9). 4154-4157 (2001)
• [文献書誌] Naito T, Oikawa S, et al.: "Effects of glucose concentration on foam cell formatiion in THP-1 cells"J Atheroscler Thromb. 8(2). 55-62 (2001)
• [文献書誌] Toyota T, Oikawa S, et al.: "Effect of cilostazol on lipid, uric acid and glucose metabolism inpatients With impaired glucose"Clinical Pharmacodynamics. 21(5). 325-335 (2001)
• [文献書誌] Shuto Y, Shibasaki T, Oikawa S, et al.: "Generation of polyclonal antiserum against the growth hormone secretagogue receptor (GHS-R) evidence that the GHS-R exists in the hypothalamus, pituitary and stomach of rats"Life Science. 68. 991-996 (2001)