HDL代謝賦活による膵β細胞の脂肪毒性解除のストラテージ

2016 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 15K09415
• 研究機関: 香川大学
• 研究代表者: 村尾 孝児 香川大学, 医学部, 教授 (20291982)
• 研究分担者: 大森 浩二 香川大学, 医学部, 准教授 (00263913) [辞退] ; 井町 仁美 香川大学, 医学部, 准教授 (80380187)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• キーワード: HDL / ABCA1 / PREB

研究実績の概要

１、ABCA1発現抑制による脂肪毒性におけるCaMKK/CaNKIV pathwayの役割。
プロテインキナーゼの網羅的検討にてCaMKK/CaMKIV pathwayが脂肪毒性にともない発現が低下し、インスリン合成分泌も減少した。細胞内情報伝達系CaMKK/CaMKIV pathwayは、ABCA1の発現をと主調節系である。我々は膵β細胞の脂肪毒性に重要な役割をになうABCA1はGLP-1のアナログExendin-4投与により脂肪毒性が解除されることを明らかにした。この機序は、Exendin-4がCaMKK/CaMKIV pathwayを活性化し、ABCA1遺伝子発現をプロモーターレベルで刺激することであることを明らかにした。さらに今回の検討では、CaMKK/CaMKIV pathway活性化によるABCA1遺伝子発現メカニズム解明を目指す。すでにDNAマイクロアレイでABCA1制御因子として転写因子PREBを同定している。
２、膵β細胞におけるABCA1発現調節因子PREBの役割について解明する。
膵β細胞におけるPREBによるABCA1発現調節のメカニズムの解析をおこなった。また膵β細胞におけるPREB発現の意義について検討するためにPREB過剰発現トランスジェニックマウス（PREB-Tg;組み替えDNA承認番号：10219）を作成した。PREB-Tgマウスではコントロールマウスに比較して、予想通りABCA1の強発現が認めた。PREB-Tgマウスに高脂肪食を負荷したモデルでは、ブドウ糖負荷に対するインスリン分泌が改善し、脂肪毒性の改善が認められた。一方驚いたことには、膵ランゲルハンス島が増殖していた。しかしPREB-Tgマウスでは耐糖能が低下していた。その機序としては、PREB-Tgマウスではアディポネクチンが低下していることを明らかにした。

現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

当初の研究計画どうりに進行している。結果をまとめて論文作成をおこなった。
１、Prolactin regulatory element-binding protein is involved in suppression of the adiponectin gene in vivo.Zhang XZ, Imachi H, Lyu JY, Fukunaga K, Sato S, Ibata T, Kobayashi T, Yoshimoto T, Kikuchi F, Dong T, Murao K.J Endocrinol Invest. 2017 40(4):437-445.

２、Insulin-like Growth Factor 1 Regulates the Expression of ATP-Binding Cassette Transporter A1 in Pancreatic Beta Cells.Lyu J, Imachi H, Iwama H, Zhang H, Murao K.Horm Metab Res. 2016 48(5):338-44.

今後の研究の推進方策

ABCA1を分子標的としたtranslational researchを検討する。ストラテージとしては、CaMKK/CaMKIV pathwayまたは転写因子PREBの活性化を検討したが、選択的な活性化の手法が確立できていない。そこでDNAサーチでこの経路の下流にあるマイクロRNAに着目した。CaMKK/CaMKIV pathway の支配下にあるPREBがABCA1遺伝子の3’UTRに結合し、ABCA1発現を抑制することが報告した。まずCaMKK/CaMKIV pathwayによるABCA1発現促進作用をPREBによる促進が相関することより、膵β細胞に選択的にPREBを遺伝子導入し、ABCA1の活性化を検討する。PREB遺伝子導入法に関しては、マイクロバブルとPREB発現ベクターでミセルを形成し、ウイルスベクターなどの外来性抗原の暴露がなく、侵襲性が少なく、臓器選択性に遺伝子導入が可能な超音波法を利用したUltrasonic microbubble destruction法を検討し、臨床応用に向けた治療法の開発をおこなう。

研究成果

• [雑誌論文] Prolactin regulatory element-binding protein is involved in suppression of the adiponectin gene in vivo (2017)
  • 著者名/発表者名: Zhang XZ, Imachi H, Lyu JY, Fukunaga K, Sato S, Ibata T, Kobayashi T, Yoshimoto T, Kikuchi F, Dong T, Murao K
  • 雑誌名: J Endocrinol Invest 巻: 40 ページ: 437-445
  • DOI: 10.1007/s40618-016-0589-3
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Insulin-like Growth Factor 1 Regulates the Expression of ATP-Binding Cassette Transporter A1 in Pancreatic Beta Cell (2016)
  • 著者名/発表者名: Lyu J, Imachi H, Iwama H, Zhang H, Murao K
  • 雑誌名: Horm Metab Res 巻: 48 ページ: 338-344
  • DOI: 10.1055/s-0035-1569272
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [学会発表] 糖尿病の病態形成におけるHDL代謝の関与 (2016)
  • 著者名/発表者名: 村尾孝児
  • 学会等名: 第48回日本動脈硬化学会総会・学術集会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2016-07-14 – 2016-07-15