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2019 年度 実績報告書

糖代謝臓器における細胞内糖鎖修飾の網羅的機能解析-生理機能から糖尿病の病態まで

研究課題

研究課題/領域番号 18H02862
研究機関滋賀医科大学

研究代表者

前川 聡  滋賀医科大学, 医学部, 教授 (00209363)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
キーワード糖鎖修飾 / 糖尿病 / 糖尿病合併症 / 肥満
研究実績の概要

1)糖尿病状態での血管内皮細胞O-GlcNAc修飾の役割を解明する。O-GlcNAc修飾を行うOgt遺伝子を血管内皮特異的に欠損させたマウス(Ogt-VEKOマウス)を作成し、高脂肪食肥満モデルにおける表現系を検討した。Ogt-VEKOマウスでは高脂肪食による体重増加が顕著に抑制され、耐糖能及びインスリン感受性の改善を認めた。また脂肪組織の肥大化が抑制され脂肪肝が改善した。血管内皮細胞におけるO-GlcNAc修飾が脂肪組織の増大や耐糖能異常、異所性脂肪沈着の形成において重要な役割を担う事が示された。
2)肥満形成における脂肪細胞O-GlcNAc修飾の役割を検討する。脂肪組織特異的Ogt欠損マウス(Ogt-FKO)を作製し、高脂肪食での表現型を解析した。Ogt-FKOは対照マウスに比し、同等の摂餌量で肥満抵抗性を示すにも関わらず、耐糖能及びインスリン感受性の悪化を示した。白色脂肪組織は高度に萎縮し、組織学的に脂肪滴の縮小と顕著な線維化を認めた。白色脂肪組織において炎症関連遺伝子発現の上昇と脂肪合成関連遺伝子発現の低下を認め、血清レプチン及びアディポネクチン濃度は有意に低下した。肥満形成過程において脂肪組織O-GlcNAc修飾は重要な役割を果たすことが示された。
3)O-GlcNAc修飾の腸管上皮栄養吸収における生理学的役割を明らかにする。腸管上皮細胞特異的Ogt遺伝子欠損マウス(Ogt-VKO)を作製し、表現型を検討した。Ogt-VKOマウスにおいて低体重、血糖低下をきたした。経口ブドウ糖負荷試験では血糖上昇が抑制されるが、経口オリーブオイル負荷試験ではTG上昇が抑制されなかった。ブドウ糖輸送担体であるSGLT1は遺伝時発現が著明に低下していた。O-GlcNAc修飾は腸管上皮細胞において糖質吸収に重要な役割を果たすことが示された。

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

予定した遺伝子改変マウスの表現系解析は順調に進み、現在その分子機序の解明に進んでいる。当初の予定通りに研究が進んでいる。

今後の研究の推進方策

血管内皮細胞O-GlcNAc欠損マウス、腸上皮特異的O-GlcNAc欠損マウス、脂肪組織特異的O-GlcNAc欠損マウスの各組織を採取し、それぞれの表現系を示す分子機序を解明する。特に、Ogtの欠損した組織のサンプルを用い、遺伝子、蛋白、代謝産物を標的としたOmics解析を行い、標的分子機序の解明を目指す。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2019

すべて 雑誌論文 (1件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Protein O-GlcNAcylation Is Essential for the Maintenance of Renal Energy Homeostasis and Function via Lipolysis during Fasting and Diabetes2019

    • 著者名/発表者名
      Sugahara S, Kume S, Chin-Kanasaki M, Tomita I, Yasuda-Yamahara M, Yamahara K, Takeda N, Osawa N, Yanagita M, Araki SI, Maegawa H.
    • 雑誌名

      J Am Soc Nephrol.

      巻: 30 ページ: 962-978

    • DOI

      10.1681/ASN.2018090950.

  • [学会発表] 腎臓近位尿細管のO-GlcNAc修飾依存的脂肪酸代謝に着目した新規糖尿病性腎臓病治療標的の探索2019

    • 著者名/発表者名
      菅原 翔, 久米 真司, 山原 真子, 山原 康佑, 武田 尚子, 大澤 紀之, 金崎 雅美, 柳田 素子, 荒木 信一, 前川 聡
    • 学会等名
      第62回日本糖尿病学会年次学術集会
  • [学会発表] 腸管上皮細胞のO-GlcNAc修飾は栄養吸収に重要である2019

    • 著者名/発表者名
      西村 公宏, 井田 昌吾, 森野 勝太郎, 大橋 夏子, 藤田 征弘, 今井 隆行, 西田 淳史, 杉谷 義彦, 安藤 朗, 卯木 智, 前川 聡
    • 学会等名
      第62回日本糖尿病学会年次学術集会
  • [学会発表] 脂肪組織におけるO-GlcNAc修飾の欠損は白色脂肪組織の萎縮と高脂肪食摂取下での耐糖能増悪を惹起する2019

    • 著者名/発表者名
      辻 明紀子, 大橋 夏子, 森野 勝太郎, 井田 昌吾, 佐藤 大介, 藤田 征弘, 卯木 智, 前川 聡
    • 学会等名
      第62回日本糖尿病学会年次学術集会

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公開日: 2021-01-27  

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