| 研究課題/領域番号 |
17H04202
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| 研究機関 | 順天堂大学 |
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研究代表者 |
綿田 裕孝 順天堂大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (60343480)
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| 研究分担者 |
西田 友哉 順天堂大学, 医学部, 准教授 (10581449)
宮塚 健 順天堂大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (60622363)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| キーワード | 糖尿病 / オートファジー / インスリン / グルカゴン |
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| 研究実績の概要 |
(1) 後天的膵β細胞特異的オートファジー不全モデルマウスの確立と解析：我々はMIP-CreERマウスとAtg7fl/flマウスを交配することにより、MIPCreER;Atg7fl/fl マウスを作成し、十分膵発生が終了した段階でタモキシフェンを投与することにより、膵β細胞に後天的オートファジー不全を導入するモデルを作成した。タモキシフェン投与2週後では耐糖能に全く異常を認めないが、投与6週後に著明な耐糖能悪化を認めることを確認している。この機序に迫る目的で、タモキシフェン投与2週後と6週後のマウスから膵島を単離し、RNA-seq解析を行い、投与後２週からコントロールマウスと発現量の異なる遺伝子Xを同定した。その後の解析で、本遺伝子の膵β細胞における発現は糖尿病モデルマウスで早期から亢進することが分かった。また、膵β細胞株を用いて本遺伝子発現を抑制したところ、オートファジー不全下で細胞死の増加が認められたため、オートファジー不全による細胞死抑制因子であることが示唆された。
(2) 膵α細胞におけるautophagy statusの評価と膵α細胞特異的Atg７KOマウスの確立：
Glucagon-CreERマウスとAtg7 floxマウスを交配しTamoxifenを投与することで、膵α細胞特異的かつ後天的にAtg7遺伝子を欠失するモデルマウス、αAtg7KOマウスを作製した。現在までには膵α細胞数の増加以外に大きな異常を認めていない。
(3) 膵β細胞特異的BCL2L13ノックアウトマウスの作製：膵β細胞特異的BCL2L13ノックアウトマウスを作製し、週齢を追って膵β細胞機能の評価を行った。
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| 現在までの達成度 (区分) |
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
後天的膵β細胞特異的オートファジー不全モデルマウスの確立と解析のプロジェクトに関しては、予定通りに研究が進展しており、さらにオートファジー不全による膵β機能不全の代償機構のkey moleculeの可能性のある遺伝子Xの単離に成功した。したがって、このプロジェクトに関しては当初の計画以上に研究は進展している。
膵α細胞におけるautophagy statusの評価と膵α細胞特異的Atg７KOマウスの確立に関しても当初の予定通り、研究は進展しているが、膵α細胞数の僅かな増加という以外大きなphenotypeは認めていない。結果のインパクトは予想外であったが、膵α細胞機能維持においてオートファジーのインパクトが小さいことを明らかにしたことは意味のある結果と考えている。
さらに、 膵β細胞におけるマイトファジー制御分子、BCL2L13の解析においては、計画通り、膵β細胞特異的BCL2L13ノックアウトマウスの作製に成功しており、当初の計画通り、研究は進んでいる。
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| 今後の研究の推進方策 |
(1) 後天的膵β細胞特異的オートファジー不全モデルマウスの確立と解析：上述した通り、オートファジー不全による細胞死抑制因子の可能性のある遺伝子Xを単離した。そこで本年度は遺伝子Xの膵β細胞死機構における作用を検討する目的で、培養細胞を用いて、本遺伝子がアポトーシス機構にどのような作用を有しているか検討を行う。さらに、遺伝子Xのin vivoでの膵β細胞機能における作用を検討する目的で遺伝子Xfloxマウスを作製し、膵β細胞特異的遺伝子Xノックアウトマウスを作製する。
(2) 膵α細胞におけるautophagy statusの評価と膵α細胞特異的Atg７KOマウスの確立：作成したαAtg7KOマウスにおいて様々な解析を行ったがが、現在までには膵α細胞数の著明な増加以外に大きな異常を認めていないため、この結果を論文に報告する。
(3) 膵β細胞特異的BCL2L13ノックアウトマウスの作製：膵β細胞特異的BCL2L13ノックアウトマウスを作製し、週齢を追って膵β細胞機能の評価を行ったが現在までに明らかなphenotypeを認めていないが、本年度は高脂肪食負荷とインスリン受容体拮抗薬であるS961投与を行いインスリン抵抗性状況における 膵β細胞のBCL2L13の機能に関して検討する。
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