| 研究課題/領域番号 |
18K02252
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| 研究機関 | お茶の水女子大学 |
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研究代表者 |
藤原 葉子 お茶の水女子大学, 基幹研究院, 教授 (50293105)
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| 研究分担者 |
石川 朋子 お茶の水女子大学, ヒューマンライフイノベーション研究所, 特任准教授 (70212850)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| キーワード | ビタミンE / 膵β細胞 / 高脂肪食 / インスリン抵抗性 / 糖尿病 |
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| 研究実績の概要 |
高脂肪食や肥満により血糖値が高くなると、膵臓はβ細胞の増殖・肥大を誘発し、インスリン分泌量を増やすことで血糖値を維持するが、この状態が長期間続くと膵機能が破綻し、最終的にはインスリン分泌不全となることで2型糖尿病が発症すると考えられている。膵β細胞は高脂肪食摂取後の3日程度の初期の段階で、インスリン抵抗性とは独立して著しく増殖することが報告されていることから、短期間の高脂肪食による初期の膵臓β細胞の増殖に対し、ビタミンEが防御的作用を持つのかを調べることを目的とする。
今年度はまず、短期間の高脂肪食による膵β細胞の増殖が再現できるのかを確認した。7週齢の雄性C57BL/6マウスを通常食で1週間予備飼育した後、高脂肪食（脂肪エネルギー比60%）で3日、および5日間飼育した。マウスは屠殺2時間前にBrdUを腹腔内投与し、血液、膵臓、脂肪組織、肝臓を採取した。膵臓はホルマリン固定の後、パラフィン包埋し、β細胞の増殖はインスリンとBrdU、あるいはKi67との二重染色による免疫組織化学解析で評価した。その結果、Ki67陽性インスリン分泌細胞の数は、高脂肪食摂取3日後に通常食で飼育したマウスと比較し、約5倍と顕著な増加が認められ、5日よりも3日で増加が顕著であることが確認できた。
次に、この時のビタミンEの影響を調べるため、ビタミンE欠乏普通食で4週間飼育した後、普通食（E欠）、高脂肪食（E欠）、0.08%のαトコフェロール、あるいはトコトリエノールを含む高脂肪食で3日間飼育し、同様に検討した。しかし予想に反して、高脂肪食に変えた後のβ細胞の増殖は低下し、ビタミン添加による影響も認められなかった。そこで、高脂肪食やビタミンEの添加について各種検討実験を行った結果、ビタミンE欠乏食で4週間の予備飼育期間の影響が大きい可能性が考えられた。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
ビタミンEの影響を調べるために、マウスをビタミンE欠乏状態にすることが必要と考え、ビタミンE欠乏飼料で4週間飼育した後でビタミンE欠乏高脂肪食に変えたところ、β細胞の増殖は認められず、逆に低下してしまった。この原因を探ることで今年度は時間がかかり、予定していた研究が進行できなかった。マウスの種類（C57BL/6Jあるいは C57BL/6M）や食餌の種類など条件を変えて再検討した結果、ビタミンE欠乏状態で長期間予備飼育をすると、生体内での酸化ストレスにさらされ、高脂肪食にしても膵島を増やしてインスリン分泌を上昇させる適応能力がなくなっている可能性が考えられた。
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| 今後の研究の推進方策 |
今年度の検討結果より、本実験の評価系においては、高脂肪食にする前にビタミンE欠乏食で長期間飼育することは難しいことがわかった。したがって、ビタミンE欠乏状態の動物をモデルとして使うことを断念し、通常食で1週間程度の予備飼育ののち、ビタミンEの効果については、添加濃度を0.04、0.08％の2点で検討することとする。高脂肪食として添加する油の種類をかえた実験やその他の実験計画は、計画通り行えるものと考えている。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
予想していた実験結果と反する結果となったため、その検証のために時間がかかり、予定していた実験を進めることがができなかった。ビタミンE欠乏状態でのマウスを利用することができないことが確認できたため、次年度はビタミンE欠乏食での長期予備実験期間を省略し、ビタミンEの濃度依存による影響を含めて今年度計画分を実施する。
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