インクレチン分泌機構の統合的理解：GIPならびにGLP-1分泌の共通点と相違点

2018 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 16H05326
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 稲垣 暢也 京都大学, 医学研究科, 教授 (30241954)
• 研究分担者: 原田 範雄 京都大学, 医学研究科, 講師 (50530169) ; 林 良敬 名古屋大学, 環境医学研究所, 准教授 (80420363) ; 山根 俊介 京都大学, 医学研究科, 助教 (90582156)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: インクレチン / GIP / GLP-1 / K細胞 / L細胞

研究実績の概要

1) GIP分泌におけるFABP5の役割：FABP5の細胞内局在に関する組織学的検討を行った。経口脂肪負荷前後でマウスの上部小腸を摘出、FABP5抗体による染色ののち、共焦点レーザー顕微鏡・免疫電子顕微鏡を用いて観察したところ、FABP5は脂肪負荷前にはK細胞の核内・細胞質に存在していたが、負荷後一過性に核内の局在が消失した。経口糖負荷後の観察では、FABP5の細胞内局在変化は認めなかった。GIP分泌における本現象の意義については今後詳細な検討を要する。
2) GPR120シグナルとのGIP分泌との関連性の検討：野生型(WT)、GPR40およびGPR120ダブル欠損(DKO)マウスを用いて経口ブドウ糖・コーン油負荷試験(OGTT・OCTT)を行った。OGTTではGIP分泌にWTマウスとDKOマウスに有意差を認めなかった。一方、OCTT時にはDKOマウスにおいて有意なGIP分泌を得られなかった。GIPレポーターマウスと交配してK細胞を可視化し、小腸K細胞数やK細胞内の遺伝子発現量を比較した。DKOマウスのK細胞数やK細胞内GIP遺伝子の発現はWTマウスと同等であった。K細胞内のGPR120, GPR40の発現はいずれも消失していたが、GPR119、FATP1-5、CD36等他の脂質関連遺伝子の発現量に変化を認めなかった。
3) L細胞に高発現する分子の単離同定：L細胞が蛍光タンパクで標識されたGcg-GFPマウス腸管からL細胞を単離しマイクロアレイ解析を行ったところ、非L細胞に比べL細胞で高い発現を示す遺伝子の一つとして炭酸脱水酵素8 (carbonic anhydrase 8; Car8) を同定した。さらに腸管内分泌細胞株STC-1を用いた予備的検討の結果、Car8をノックダウンすることで長鎖脂肪酸刺激によるGLP-1分泌が増強し、過剰発現により抑制されることを確認した。

現在までの達成度 (段落)

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Sphingosine kinase 1-interacting protein is a dual regulator of insulin and incretin secretion. (2019)
  • 著者名/発表者名: Liu Y, Harashima SI, Wang Y, Suzuki K, Tokumoto S, Usui R, Tatsuoka H, Tanaka D, Yabe D, Harada N, Hayashi Y, Inagaki N.
  • 雑誌名: FASEB J. 巻: 0 ページ: 0
  • DOI: 10.1096/fj.201801783RR
  • 査読あり
• [雑誌論文] Glucose-dependent insulinotropic polypeptide deficiency reduced fat accumulation and insulin resistance, but deteriorated bone loss in ovariectomized mice. (2019)
  • 著者名/発表者名: Shimazu-Kuwahara S, Kanemaru Y, Harada N, Ikeguchi E, Ueda Y, Yamane S, Murata Y, Yasoda A, Kieffer TJ, Inagaki N.
  • 雑誌名: J Diabetes Investig. 巻: 0 ページ: 0
  • DOI: 10.1111/jdi.12978
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Solid-phase extraction treatment is required for measurement of active glucagon-like peptide-1 by enzyme-linked immunosorbent assay kit affected by heterophilic antibodies. (2019)
  • 著者名/発表者名: Hasegawa T, Komagata M, Hamasaki A, Harada N, Seino Y, Inagaki N.
  • 雑誌名: J Diabetes Investig 巻: 10 ページ: 302
  • DOI: 10.1111/jdi.12896
• [雑誌論文] Medium-chain triglyceride diet stimulates less GIP secretion and suppresses body weight and fat mass gain compared with long-chain triglyceride diet. (2019)
  • 著者名/発表者名: Murata Y, Harada N, Yamane S, Iwasaki K, Ikeguchi E, Kanemaru Y, Harada T, Sankoda A, Shimazu-Kuwahara S, Joo E, Poudyal H, Inagaki N.
  • 雑誌名: Am J Physiol Endocrinol Metab. 巻: accept ページ: 0
  • 査読あり
• [雑誌論文] Free fatty acid receptor GPR120 and GPR40 are essential for oil-induced GIP secretion. (2019)
  • 著者名/発表者名: Sankoda A, Harada N, Kato T, Iwasaki K, Yamane S, Ikeguchi E, Murata Y, Hirasawa A, Inagaki N.
  • 雑誌名: J Diabetes Investig. 巻: accept ページ: 0
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Case 23-2018: A Man with Episodes of Confusion and Hypoglycemia. (2018)
  • 著者名/発表者名: Murakami T, Yabe D, Inagaki N.
  • 雑誌名: N Engl J Med. 巻: 8 ページ: 1881
  • DOI: 10.1056/NEJMc1811310
  • 査読あり
• [雑誌論文] Establishment of a method for in-vivo SPECT/CT imaging analysis of 111In-labeled exendin-4 pancreatic uptake in mice without the need for nephrectomy or a secondary probe. (2018)
  • 著者名/発表者名: Hamamatsu K, Fujimoto H, Fujita N, Murakami T, Kimura H, Saji H, Inagaki N.
  • 雑誌名: Nucl Med Biol. 巻: 0 ページ: 0
  • DOI: 10.1016/j.nucmedbio.2018.06.002
  • 査読あり
• [雑誌論文] Transcriptional factor Pdx1 is involved in age-related GIP hypersecretion in mice. (2018)
  • 著者名/発表者名: Ikeguchi E, Harada N, Kanemaru Y, Sankoda A, Yamane S, Iwasaki K, Imajo M, Murata Y, Suzuki K, Joo E, Inagaki N.
  • 雑誌名: Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol. 巻: 315 ページ: 272
  • DOI: 10.1152/ajpgi.00054.2018
• [雑誌論文] Live imaging analysis of the growth plate in a murine long bone explanted culture system. (2018)
  • 著者名/発表者名: Hirota K, Yasoda A, Kanai Y, Ueda Y, Yamauchi I, Yamashita T, Sakane Y, Fujii T, Inagaki N.
  • 雑誌名: Sci Rep. 巻: 8 ページ: 10332
  • DOI: 10.1038/s41598-018-28742-x.
• [学会発表] インクレチンを介する臓器連関 (2018)
  • 著者名/発表者名: 稲垣 暢也, 山根 俊介, 原田 範雄.
  • 学会等名: 日本内分泌学会学術総会
  • 招待講演