糖尿病関連ヘパトカインを制御する新規鍵転写因子の同定

2017 年度 実施状況報告書

• 研究課題/領域番号: 16K09740
• 研究機関: 金沢大学
• 研究代表者: 御簾 博文 金沢大学, 医学系, 准教授 (80447680)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: ヘパトカイン

研究実績の概要

申請者はこれまでに、肝由来分泌タンパクであるセレノプロテインP(SeP)およびLECT2が、それぞれインスリン抵抗性を誘導し高血糖を発症させる“ヘパトカイン”であることを報告した (Cell Metabolism 2010、Diabetes 2014)。その後、SePが受容体LRP1を介して筋に作用することで、運動の効果発現が減弱するという運動抵抗性を惹起することを報告した(Nature Medicine 2017)。本研究では、肝細胞でSePとLECT2の両者の遺伝子発現を制御しうる新たな鍵転写因子を同定・機能解析し、この転写因子を標的とした肥満２型糖尿病に対する治療を開発するための研究基盤を確立する。これまでの研究において、ヒト肝臓遺伝子情報を用いて候補転写因子Xを同定した。本年は、この転写因子XがSePのプロモーターのどこに結合するかを解析した。SePプロモーターのdeletion mutantを作成し、プロモーター領域のおおむねどこに結合するかまでは同定できた。また、肝特異的転写因子欠損マウスの解析を開始した。Albプロモーター下Cre発現マウスとfloxマウスを交配することで作成されたこのマウスは、realtime PCRによって解析した結果、確かに肝組織のみで転写因子Xの遺伝子発現の低下を認めた。正常食飼育状態においてこのマウスの血糖値、インスリン値、体重を評価したが、有意差を認めなかった。さらに、糖負荷試験およびインスリン負荷試験によって評価した耐糖能およびインスリン感受性に関しても、対照マウスとの間に有意な差を認めなかった。今後、高脂肪食や高ショ糖食を負荷した際の実験を計画している。

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

アルブミンプロモーターCre発現マウスを用いて、肝特異的転写因子X欠損マウスを作製できた。realtime PCR解析は、肝のみでこの転写因子の遺伝子発現が低下していることを示した。また、プロモーター解析に関しては、転写因子XがSePプロモーターのどの領域に結合するかはおおむね決定できた。

今後の研究の推進方策

この欠損マウスに対して、高脂肪食を負荷することで肥満および２型糖尿病を誘導する。そののち、このマウスの耐糖能、インスリン感受性、血中ヘパトカイン濃度を測定する。

次年度使用額が生じた理由

遺伝子欠損マウスの出生と繁殖が遅れたため、マウスの実験が次年度へ遅れたため。

研究成果

• [雑誌論文] Inhibin betaE (INHBE) is a possible insulin resistance-associated hepatokine identified by comprehensive gene expression analysis in human liver biopsy samples (2018)
  • 著者名/発表者名: M. Sugiyama, A. Kikuchi, H. Misu, H. Igawa, M. Ashihara, Y. Kushima, K. Honda, Y. Suzuki, Y. Kawabe, S. Kaneko and T. Takamura
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 13 ページ: e0194798
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0194798
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Ursodeoxycholic acid potentiates dipeptidyl peptidase-4 inhibitor sitagliptin by enhancing glucagon-like peptide-1 secretion in patients with type 2 diabetes and chronic liver disease: a pilot randomized controlled and add-on study (2018)
  • 著者名/発表者名: K. R. Shima, T. Ota, K. I. Kato, Y. Takeshita, H. Misu, S. Kaneko and T. Takamura
  • 雑誌名: BMJ Open Diabetes Res Care 巻: 6 ページ: e000469
  • DOI: 10.1136/bmjdrc-2017-000469
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Endogenous Selenoprotein P, a Liver-Derived Secretory Protein, Mediates Myocardial Ischemia/Reperfusion Injury in Mice (2018)
  • 著者名/発表者名: H. Chadani, S. Usui, O. Inoue, T. Kusayama, S. I. Takashima, T. Kato, H. Murai, H. Furusho, A. Nomura, H. Misu, T. Takamura, S. Kaneko and M. Takamura
  • 雑誌名: Int J Mol Sci 巻: 19 ページ: Epub
  • DOI: 10.3390/ijms19030878
  • 査読あり
• [雑誌論文] Eicosapentaenoic acid down-regulates expression of the selenoprotein P gene by inhibiting SREBP-1c protein independently of the AMP-activated protein kinase pathway in H4IIEC3 hepatocytes (2017)
  • 著者名/発表者名: N. Tajima-Shirasaki, K. A. Ishii, H. Takayama, T. Shirasaki, H. Iwama, K. Chikamoto, Y. Saito, Y. Iwasaki, A. Teraguchi, F. Lan, A. Kikuchi, Y. Takeshita, K. Murao, S. Matsugo, S. Kaneko, H. Misu and T. Takamura
  • 雑誌名: J Biol Chem 巻: 292 ページ: 10791～10800
  • DOI: 10.1074/jbc.M116.747006
• [雑誌論文] The influence of adiposity and acute exercise on circulating hepatokines in normal-weight and overweight/obese men (2017)
  • 著者名/発表者名: Sargeant Jack A.、Aithal Guruprasad P.、Takamura Toshinari、Misu Hirofumi、Takayama Hiroaki、Douglas Jessica A.、Turner Mark C.、Stensel David J.、Nimmo Myra A.、Webb David R.、Yates Thomas、King James A.
  • 雑誌名: Appl Physiol Nutr Metab 巻: 3 ページ: 1～9
  • DOI: 10.1139/apnm-2017-0639
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Selenoprotein P-neutralizing antibodies improve insulin secretion and glucose sensitivity in type 2 diabetes mouse models (2017)
  • 著者名/発表者名: Mita Yuichiro、Nakayama Kaho、Inari Shogo、Nishito Yukina、Yoshioka Yuya、Sakai Naoko、Sotani Kanade、Nagamura Takahiro、Kuzuhara Yuki、Inagaki Kumi、Iwasaki Miki、Misu Hirofumi、Ikegawa Masaya、Takamura Toshinari、Noguchi Noriko、Saito Yoshiro
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: 8 ページ: 1658
  • DOI: 10.1038/s41467-017-01863-z
  • 査読あり
• [雑誌論文] Deficiency of the hepatokine selenoprotein P increases responsiveness to exercise in mice through upregulation of reactive oxygen species and AMP-activated protein kinase in muscle (2017)
  • 著者名/発表者名: H. Misu, H. Takayama, Y. Saito, Y. Mita, A. Kikuchi, K. A. Ishii, K. Chikamoto, T. Kanamori, N. Tajima, F. Lan, Y. Takeshita, M. Honda, M. Tanaka, S. Kato, N. Matsuyama, Y. Yoshioka, K. Iwayama, K. Tokuyama, N. Akazawa, S. Maeda, K. Takekoshi, S. Matsugo, N. Noguchi, S. Kaneko and T. Takamura
  • 雑誌名: Nature Medicine 巻: 23 ページ: 508～516
  • DOI: 10.1038/nm.4295
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] ヘパトカインセレノプロテインPの2型糖尿病病態に対する多面的作用 (2018)
  • 著者名/発表者名: 御簾博文
  • 学会等名: 日本薬学会第138年会
  • 招待講演
• [学会発表] ヘパトカインによる糖代謝維持機構とその破綻 (2018)
  • 著者名/発表者名: 御簾博文
  • 学会等名: 第32回日本糖尿病肥満動物学会
  • 招待講演
• [学会発表] “サイレンシングヘパトカイン”セレノプロテインPの過剰による2型糖尿病関連病態の発症 (2017)
  • 著者名/発表者名: 御簾博文
  • 学会等名: 生命科学系学会合同年次大会ConBio2017
• [学会発表] ヘパトカインセレノプロテインPと筋受容体LRP1は活性酸素・AMPK経路の抑制によって運動抵抗性を誘導する (2017)
  • 著者名/発表者名: 御簾博文, 高山浩昭, 金森岳広, 菊地晶裕, 石井清朗, 金子周一, 篁. 俊成
  • 学会等名: 第60回日本糖尿病会学術総会
• [学会発表] ヘパトカインセレノプロテインPと骨格筋受容体LRP1による”運動抵抗性”の発症 (2017)
  • 著者名/発表者名: 御簾博文
  • 学会等名: 第3回日本筋学会
  • 招待講演
• [学会発表] ヘパトカインSePは筋受容体LRP1を介して運動抵抗性を惹起する (2017)
  • 著者名/発表者名: 御簾博文,高山浩昭, 金子周一, 篁. 俊成
  • 学会等名: 第90回日本内分泌学会