| 研究課題/領域番号 |
17K17938
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
高井 信吾 九州大学, 歯学研究院, 助教 (30760475)
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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 | 味覚 / 幹細胞 / ホルモン |
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| 研究実績の概要 |
本研究の目的は末梢味覚器におけるインスリンシグナルの役割を解明することである。初年度は、主に分子遺伝学的、免疫組織化学的手法を用い、マウス味覚器におけるインスリン及びその関連分子のmRNA、タンパク質の発現を探索した。その結果、マウス味蕾にインスリンホルモン自体の発現は見られなかったが、インスリンレセプターのmRNAおよびタンパク質は味上皮に強く発現していることが明らかとなった。インスリンレセプターは、舌前方部茸状乳頭内味蕾、後方部有郭乳頭内味蕾ともに、甘味受容体サブセットであるT1R3発現味細胞に多く発現していた（約80%）。さらに、酸味受容細胞と考えられるGAD67陽性味細胞でも60~70%の共発現率を示し、その他の味細胞でも発現が見られたことから、味細胞全体に広く発現していることが予測された。また、味細胞幹細胞3次元培養系である「taste organoid」を用いて、味細胞の前駆細胞の分化・増殖におけるインスリンの影響を検証した。従来organoidを培養するのに用いられていた培地には、はじめから多量のインスリンが含まれているため、インスリン自体の効果を検証することは不可能であった。そこで、今回はインスリンを含まない調整培地を新たに作成し、そこに様々な濃度のインスリンを添加してその中でorganoidを培養することを試みた。その結果、インスリン濃度依存的に（0nM~50nM）播種後20日目のオルガノイド中に含まれる味細胞の数が減少していくことがわかった。この結果は、味細胞がその前駆細胞から成熟、増殖していく過程にインスリンが影響することを示唆する。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
平成29年度途中より、九州大学歯学研究院の動物舎が改装・消毒作業のためにクローズしているため、実験に用いるマウスの繁殖飼育がストップしている。そのため、実験に用いるマウスの供給が間に合っていない状況であるため、実験は予定よりやや遅れている。
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| 今後の研究の推進方策 |
今後はオルガノイドの成熟にインスリンがどの様に影響しているのかそのメカニズムに切り込んでいく予定である。過去に、膵島培養細胞を用いた実験ではインスリンがmTORを介する経路を活性化しα細胞の分化に影響することが報告されている（Liu et al., PLOS one 2011）。当研究室では既にmTORのmRNAが味細胞に発現することをRT-PCRで確認しており、この経路が味細胞の分化・成熟に何らかの関わりがあるのではないかと予想している。昨年度、オルガノイドを用いた実験結果から、培地中のインスリンは味細胞の分化・増殖を抑える方向に働く可能性が示唆された。ここにmTOR経路のブロッカーであるラパマイシンを添加することで、インスリンの効果がどの様に変化するのかを検証する。また、動物舎が復旧した後には、生体おけるインスリンの効果を見るために、正常マウス・高インスリン血症を示すマウス（db/dbマウスなど）にラパマイシンの投与を行い、味細胞の数や味蕾の大きさの変化、また様々な味溶液に対する行動応答の変化を探索する。味細胞のターンオーバーにインスリンシグナルが関与するのであれば、味細胞ターンオーバーの周期、つまり14日～2ヶ月程度は連続投与する必要があると考えられる。さらに、Cre/loxPシステムを用いたインスリンレセプターコンディショナルKOもしくは局所的なSiRNA投与による舌特異的なインスリンレセプターKOマウスを作成し、in vivoでのインスリンの働きを探索していく予定である。得られた研究結果は味と匂学会、歯科基礎医学会、生理学会等の学会で積極的に発表していく予定である。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
次年度使用額が生じた理由：試薬が予想より安く購入出来たため。
使用計画：概ね順調に進んでいるので適宜執行する。
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