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2021 年度 実績報告書

細胞ストレスからβ細胞不全、インスリン抵抗性へ:新たなメカニズムの探究

研究課題

研究課題/領域番号 19H03710
研究機関山口大学

研究代表者

谷澤 幸生  山口大学, 大学院医学系研究科, 教授 (00217142)

研究分担者 田口 昭彦  山口大学, 大学院医学系研究科, 助教 (20634744)
秋山 優  山口大学, 医学部附属病院, 講師 (90717547)
太田 康晴  山口大学, 大学院医学系研究科, 准教授 (60448280)
田部 勝也  山口大学, 医学部附属病院, 講師 (00397994)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワードウォルフラム症候群 / 糖尿病 / 視神経萎縮 / 脱分化 / 時計遺伝子 / DBP / E4BP4
研究実績の概要

細胞ストレスがもたらすβ細胞不全、インスリン抵抗性への新たなメカニズムを探求している。膵β細胞においては細胞ストレスによるβ細胞不全への脱分化・運命転換の役割とそのメカニズムの解明を行った。Wfs1欠損マウスにおいて小胞体ストレス、酸化ストレスのマーカーとともに耐糖能異常、インスリン分泌不全の進行に相関して膵内分泌細胞の膵ホルモンやPdx1, MafA, Ngn3など鍵となる転写因子の発現が低下し、β細胞の脱分化の進行がみられた。脱分化、一部、α細胞への再分化はLineage Tracingにより証明された。
ストレス応答に関連する分子であるTxnipに着目し、Wfs1・Txnipダブル欠損マウスを作成した。このマウスでは糖尿病の発症、β細胞脱分化の抑制が観察され、そのメカニズムとして、細胞内代謝との関連が示唆されている。
2型糖尿病合併膵疾患患者の切除膵を解析し、ヒトの2型糖尿病患者のβ細胞不全にも脱分化が関与することを明らかにした。ストレスマーカー分子の発現増加と比例してβ細胞脱分化が病期の進行とともに増加し、機能的β細胞の消失に関与している。β細胞の減少に伴い、α細胞が増加する。成果は論文発表した。
出力系時計遺伝子であるDBP・E4BP4の肝細胞での代謝に関する役割を明らかにし、論文公表した。肝細胞でのE4BP4の過剰発現は肝でのインスリン抵抗性のみでなく、骨格筋でのインスリン抵抗性も惹起し、臓器間連関の存在が示唆される。
マクロファージでの役割を検討する中で、マクロファージ特異的にE4BP4を過剰発現するトランスジェニックマウスで、炎症性腸疾患からの回復が有意に促進されることを見いだし、論文投稿した。リバイス中である。
ヒトを対象とした臨床研究を実施し、ヒトでの糖・脂質代謝には明確に日内変動が存在し、時計遺伝子が関わることを示唆する知見を得て、論文発表を行った。

現在までの達成度 (段落)

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (20件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 8件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (12件) (うち招待講演 5件)

  • [雑誌論文] Metabolic state switches between morning and evening in association with circadian clock in non‐diabetic humans2022

    • 著者名/発表者名
      Fujimoto Ruriko、Ohta Ysuharu、Masuda Konosuke、Taguchi Akihiko、Akiyama Masaru、Yamamoto Kaoru、Nakabayashi Hiroko、Nagao Yuko、Matsumura Takuro、Hiroshige Syunsuke、Kajimura Yasuko、Akashi Makoto、Tanizawa Yukio
    • 雑誌名

      Journal of Diabetes Investigation

      巻: in press ページ: in press

    • DOI

      10.1111/jdi.13810

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Soluble Interleukin-2 Receptor Index Predicts Outcomes After Cord Blood Transplantation2021

    • 著者名/発表者名
      Kajimura Yasuko、Nakamura Yukinori、Tanaka Yoshinori、Tanaka Mayumi、Yamamoto Kaoru、Matsuguma Masafumi、Tokunaga Yoshihiro、Yujiri Toshiaki、Tanizawa Yukio
    • 雑誌名

      Transplantation Proceedings

      巻: 53 ページ: 379~385

    • DOI

      10.1016/j.transproceed.2020.03.027

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Liver-specific dysregulation of clock-controlled output signal impairs energy metabolism in liver and muscle2021

    • 著者名/発表者名
      Matsumura Takuro、Ohta Yasuharu、Taguchi Akihiko、Hiroshige Syunsuke、Kajimura Yasuko、Fukuda Naofumi、Yamamoto Kaoru、Nakabayashi Hiroko、Fujimoto Ruriko、Yanai Akie、Shinoda Koh、Watanabe Kenji、Mizukami Yoichi、Kanki Keita、Shiota Goshi、Tanizawa Yukio
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 534 ページ: 415~421

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2020.11.066

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Long-term safety and efficacy of alogliptin, a DPP-4 inhibitor, in patients with type 2 diabetes: a 3-year prospective, controlled, observational study (J-BRAND Registry)2021

    • 著者名/発表者名
      Ueki Kohjiro、Tanizawa Yukio、Nakamura Jiro、Yamada Yuichiro、Inagaki Nobuya、Watada Hirotaka、Shimomura Iichiro、Nishimura Rimei、Miyoshi Hideaki、Abiko Atsuko、Katagiri Hideki、Hayashi Michio、Shimada Akira、Naruse Keiko、Fujimoto Shimpei、Fujiwara Masazumi、Shikata Kenichi、Okada Yosuke、Araki Eiichi、et.al.
    • 雑誌名

      BMJ Open Diabetes Research and Care

      巻: 9 ページ: e001787~e001787

    • DOI

      10.1136/bmjdrc-2020-001787

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Islet cell dedifferentiation is a pathologic mechanism of long-standing progression of type 2 diabetes2021

    • 著者名/発表者名
      Amo-Shiinoki Kikuko、Tanabe Katsuya、Hoshii Yoshinobu、Matsui Hiroto、Harano Risa、Fukuda Tatsuya、Takeuchi Takato、Bouchi Ryotaro、Takagi Tokiyo、Hatanaka Masayuki、Takeda Komei、Okuya Shigeru、Nishimura Wataru、Kudo Atsushi、Tanaka Shinji、Tanabe Minoru、Akashi Takumi、Yamada Tetsuya、Ogawa Yoshihiro、Tanizawa Yukio
    • 雑誌名

      JCI Insight

      巻: 6 ページ: e143791

    • DOI

      10.1172/jci.insight.143791

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A patient with sudden hearing loss induced by propylthiouracil2021

    • 著者名/発表者名
      Tanabe Katsuya、Nishimura Shogo、Sugahara Kazuma、Yamashita Hiroshi、Tanizawa Yukio
    • 雑誌名

      Heliyon

      巻: 7 ページ: e06196~e06196

    • DOI

      10.1016/j.heliyon.2021.e06196

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Importance of Intestinal Environment and Cellular Plasticity of Islets in the Development of Postpancreatectomy Diabetes2021

    • 著者名/発表者名
      Fukuda Tatsuya、Bouchi Ryotaro、Takeuchi Takato、Amo-Shiinoki Kikuko、Kudo Atsushi、Tanaka Shinji、Tanabe Minoru、Akashi Takumi、Hirayama Kazuhiro、Odamaki Toshitaka、Igarashi Miki、Kimura Ikuo、Tanabe Katsuya、Tanizawa Yukio、Yamada Tetsuya、Ogawa Yoshihiro
    • 雑誌名

      Diabetes Care

      巻: 44 ページ: 1002~1011

    • DOI

      10.2337/dc20-0864

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Deficiency of WFS1 leads to the impairment of AVP secretion under dehydration in male mice2021

    • 著者名/発表者名
      Kurimoto Junki、Takagi Hiroshi、Miyata Takashi、Hodai Yuichi、Kawaguchi Yohei、Hagiwara Daisuke、Suga Hidetaka、Kobayashi Tomoko、Sugiyama Mariko、Onoue Takeshi、Ito Yoshihiro、Iwama Shintaro、Banno Ryoichi、Tanabe Katsuya、Tanizawa Yukio、Arima Hiroshi
    • 雑誌名

      Pituitary

      巻: 24 ページ: 582-588

    • DOI

      10.1007/s11102-021-01135-6

    • 査読あり
  • [学会発表] 糖尿病におけるβ 細胞不全の分子メカニズムに関する研究:From A Rare Disease to the Common Pathway2022

    • 著者名/発表者名
      谷澤幸生
    • 学会等名
      第65回日本糖尿病学会年次学術集会
    • 招待講演
  • [学会発表] シンポジウム(S2)機能的な膵β 細胞維持に向けた膵島研究の最前線 糖尿病における膵島細胞の可塑性と脱分化2022

    • 著者名/発表者名
      椎木幾久子,田部勝也,幡中雅行,奥屋茂,谷澤幸生
    • 学会等名
      第65回日本糖尿病学会年次学術集会
    • 招待講演
  • [学会発表] シンポジウム(S19)臨床・基礎におけるグルカゴン研究の進歩 グルカゴン需要増大に対するα 細胞の挙動と細胞量調節機構2022

    • 著者名/発表者名
      田部勝也,椎木幾久子,谷澤幸生,奥屋茂
    • 学会等名
      第65回日本糖尿病学会年次学術集会
    • 招待講演
  • [学会発表] Txnip preserves brown fat innate thermogenic activity2022

    • 著者名/発表者名
      MENG ZOU,田部勝也,椎木幾久子,田口昭彦,河野大輔,北村忠弘,奥屋茂,増谷弘,谷澤幸生
    • 学会等名
      第65回日本糖尿病学会年次学術集会
  • [学会発表] ペマフィブラートが2型糖尿病患者の左室拡張能に与える効果の検討2022

    • 著者名/発表者名
      太田康晴,田口昭彦,秋山優,山本薫,中林容子,廣重俊典,畠中諒子,和田靖明,山本健,矢野雅文,谷澤幸生
    • 学会等名
      第65回日本糖尿病学会年次学術集会
  • [学会発表] スダチチンによるインスリン分泌促進機構の解明2022

    • 著者名/発表者名
      畠中諒子,田口昭彦,増田香之介,尾野孝夫,對馬千沙都,二階堂隆人,高岡彰子,太田康晴,谷澤幸生
    • 学会等名
      第65回日本糖尿病学会年次学術集会
  • [学会発表] 糖尿病基礎研究最前線 「時計遺伝子による代謝制御はどこまで糖尿病に関わっているのか」を探求する2021

    • 著者名/発表者名
      太田康晴,田口昭彦,松村卓郎,藤本留理子,中林容子,廣重俊典,梶邑泰子,山本薫,神吉けい太,汐田剛史,明石真,谷澤幸生
    • 学会等名
      第64回日本糖尿病学会年次学術集会
    • 招待講演
  • [学会発表] シンポジウム膵β細胞の発生,分化と量の調節機構 糖尿病における膵島細胞の可塑性と脱分化2021

    • 著者名/発表者名
      田部勝也,椎木幾久子,幡中雅行,谷澤幸生
    • 学会等名
      第64回日本糖尿病学会年次学術集会
    • 招待講演
  • [学会発表] 八味地黄丸は熱産生を亢進し,抗肥満作用を有する2021

    • 著者名/発表者名
      香川正太,田部勝也,廣村信,古賀貴之,椎木幾久子,鈴木早織,水津菜月,大嶺貴亮,濱地桜子,奥屋茂,木村郁子,谷澤幸生,長島史裕
    • 学会等名
      第64回日本糖尿病学会年次学術集会
  • [学会発表] 出力系時計遺伝子DBPの欠損は骨格筋のインスリン感受性を亢進させる2021

    • 著者名/発表者名
      廣重俊典,太田康晴,田口昭彦,山本薫,松村卓郎,梶邑泰子,藤本留理子,谷澤幸生
    • 学会等名
      第64回日本糖尿病学会年次学術集会
  • [学会発表] 出力系時計遺伝子Dbpを欠損したマウスでは骨格筋のインスリン感受性の亢進を認める2021

    • 著者名/発表者名
      廣重俊典,太田康晴,田口昭彦,山本 薫,松村卓郎,梶邑泰子,谷澤幸生
    • 学会等名
      第71回日本体質医学会総会
  • [学会発表] 非糖尿病者における糖代謝の概日リズムに基づいた時計遺伝子モニタリングの有用性の検討2021

    • 著者名/発表者名
      藤本留理子,太田康晴,松村卓郎,田口昭彦,山本 薫,廣重俊典,秋山 優,竹田孔明,明石 真,谷澤幸生
    • 学会等名
      第20回日本先進糖尿病治療研究会 第18回1型糖尿病研究会(合同開催)

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公開日: 2022-12-28  

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