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2019 年度 実施状況報告書

2型糖尿病個別化療法の確立を目指した糖尿病における分化転換の分子基盤の研究

研究課題

研究課題/領域番号 18K11119
研究機関山陽小野田市立山口東京理科大学

研究代表者

沖田 直之  山陽小野田市立山口東京理科大学, 薬学部, 講師 (60453841)

研究分担者 樋上 賀一  東京理科大学, 薬学部生命創薬科学科, 教授 (90253640)
柴田 淳史  群馬大学, 未来先端研究機構, 准教授 (30707633)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
キーワード2型糖尿病 / 膵島 / 分化転換 / 機能疲弊
研究実績の概要

本年度は、昨年度までに条件を詰めた糖及び脂肪酸添加によるβ細胞の機能疲弊及び分化転換のin vitro培養モデルを用いて、下記に示す科学的知見(トランスクリプトーム及びより詳細な細胞機能)の収集を、急性毒性(数日レベル)、慢性毒性(数週間レベル)の観点から実施した。

実績1 トランスクリプトーム解析)次世代シークエンサーを用いたSAGE解析によって、糖及び脂肪酸の急性及び慢性毒性による遺伝子発現レベルの変動を評価した。糖と脂肪酸による過栄養ストレスにおけるこれまでの数々の知見より、急性障害と慢性障害の遺伝子発現応答は異なるとの仮説を立てていたが、実際の解析結果より、この仮説が正しいものであることが示唆されるデータを得ることができた。

実績2 細胞機能解析)ルシフェラーゼ系を用いた細胞内ATP/ADPレベルassay、CellROX reagentを用いた細胞内活性酸素種レベル、Click-IT LPO reagentを用いた細胞内過酸化脂質レベルの測定系の立ち上げを行った。さらに、過栄養ストレスによって急性及び慢性障害を惹起した細胞群に対して、グルコース誘導性insulin分泌能の評価のサンプル調整を完了した。

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

次世代シークエンサーによる網羅的解析で、急性障害と慢性障害の相違が実際に同一の実験系で得られたことは、本研究課題の推進において非常に大きな意味がある。

今後の研究の推進方策

昨年度の報告では、「機能疲弊の表現系に関しては、細胞集団としての解析で確認できている一方で、分化転換に関しては細胞集団での解析系では、明確な表現系を捉えられていない」としたが、本年度先行した次世代シークエンサーによる網羅的遺伝子解析の結果を見てみると、バルクのタンパク質レベルでは大きな変動は認められていなかったが、mRNAの発現変動レベルで見てみると、これまでに分化転換のマーカーとして同定されていた複数の遺伝子発現に変動が認められた。今後は、本年度立ち上げた各種細胞機能の評価、サンプリング済みのグルコース誘導性insulin分泌能の評価、フローサイトメーターによる1細胞レベルでの解析を通して、各培養条件中の機能疲弊あるいは分化転換のポピュレーションを把握していく。

次年度使用額が生じた理由

次世代シークエンサーによるSAGE解析を先行させたため、抗体の購入費用等が次年度以降に繰り越しとなったためであり、次年度以降計画的に使用する。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] WWP1 knockout in mice exacerbates obesity‐related phenotypes in white adipose tissue but improves whole‐body glucose metabolism2020

    • 著者名/発表者名
      Hoshino Shunsuke、Kobayashi Masaki、Tagawa Ryoma、Konno Ryutaro、Abe Takuro、Furuya Kazuhiro、Miura Kumi、Wakasawa Hiroki、Okita Naoyuki、Sudo Yuka、Mizunoe Yuhei、Nakagawa Yoshimi、Nakamura Takeshi、Kawabe Hiroshi、Higami Yoshikazu
    • 雑誌名

      FEBS Open Bio

      巻: 10 ページ: 306~315

    • DOI

      doi: 10.1002/2211-5463.12795

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Cathepsin B overexpression induces degradation of perilipin 1 to cause lipid metabolism dysfunction in adipocytes2020

    • 著者名/発表者名
      Mizunoe Yuhei、Kobayashi Masaki、Hoshino Shunsuke、Tagawa Ryoma、Itagawa Rei、Hoshino Ayana、Okita Naoyuki、Sudo Yuka、Nakagawa Yoshimi、Shimano Hitoshi、Higami Yoshikazu
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 10 ページ: 634

    • DOI

      doi: 10.1038/s41598-020-57428-6

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Impact of aging and caloric restriction on fibroblast growth factor 21 signaling in rat white adipose tissue2019

    • 著者名/発表者名
      Fujii Namiki、Uta Seira、Kobayashi Masaki、Sato Tsugumichi、Okita Naoyuki、Higami Yoshikazu
    • 雑誌名

      Experimental Gerontology

      巻: 118 ページ: 55~64

    • DOI

      doi: 10.1016/j.exger.2019.01.001

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Western blottingのプロトコール改変による低分子量ペプチドの分離検出-糖尿病関連ペプチドホルモンを実施例として-2019

    • 著者名/発表者名
      沖田直之、樋上賀一、深井文雄、小林正樹、御手洗光来、関谷剛男、佐々木敬
    • 学会等名
      第60回日本生化学会中四国支部大会
  • [備考] 教員紹介

    • URL

      http://www.socu.ac.jp/departments/faculty/naoyuki-okita.html

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公開日: 2021-01-27  

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