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2019 年度 実施状況報告書

高気圧による酸化ストレスが糖尿病のインスリン非依存的糖代謝経路に及ぼす影響と応用

研究課題

研究課題/領域番号 19K11346
研究機関広島大学

研究代表者

藤田 直人  広島大学, 医系科学研究科(保), 講師 (90584178)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワード糖尿病 / 肥満 / 高気圧処置 / 白色脂肪組織 / 骨格筋 / 炎症性サイトカイン / 耐糖能
研究実績の概要

肥満を伴う糖尿病モデル動物(OLETFラット)を用いて、高気圧処置が耐糖能に及ぼす影響を、白色脂肪組織(精巣上体脂肪)と骨格筋における炎症性サイトカインの発現に着目して検証した。耐糖能異常と高インスリン血症が確認された24週齢の雄性OLETFラットを、1.3気圧の環境に1日8時間、16週間継続して暴露した。高気圧環境に暴露したOLETFラットの耐糖能は非暴露の場合に比べて高く、耐糖能異常やインスリン分泌機能障害の軽減を認めた。また、OLETFラットの白色脂肪組織ではTNFαの発現が増加したが、高気圧環境に暴露した場合、その発現量は減少した。加えて、高気圧環境に暴露した場合、骨格筋におけるIL-10の発現量が増加しており、その高発現は遅筋、速筋の組成を問わずに確認された。これらの結果より、高気圧処置は骨格筋に対して抗炎症性に作用し、白色脂肪組織における慢性炎症の改善に関与する可能性が示された。
また、高気圧処置による作用が糖尿病の病期によって異なるかどうかを確認するため、様々な週齢のOLETFラットを用いて、高気圧処置による酸素化の影響を検証した。8週齢、及び20週齢のOLETFラットに対して高気圧処置を行った場合、骨格筋における酸素化や血流量の増加が確認された。一方、30週齢、及び60週齢のOLETFラットに対して高気圧処置を行った場合、若齢で認めた骨格筋の酸素化や血流量の増加は同様に生じたものの、その作用は軽減した。これらの結果より、高気圧処置が骨格筋の酸素化に及ぼす影響は、糖尿病の病期に依存し、その進行にあわせて軽減する可能性が示された。

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

高気圧処置による耐糖能異常の軽減には、脂肪組織と骨格筋の間のクロストークが関係している可能性を確認した。また、高気圧処理が骨格筋の酸素化に及ぼす影響は、糖尿病の病期によって異なる可能性を確認した。これらを確認できたことで研究の進捗状況は順調であると考える。一方、酸化ストレスや糖代謝経路の解析は不十分である。

今後の研究の推進方策

糖尿病に対する高気圧処置の有効性を確認するとともに、その作用機序には骨格筋と脂肪組織のクロストークが関与する可能性を確認している。また、高気圧処置の有効性には糖尿病や肥満症の病気が影響する可能性も確認している。今後、病態による慢性効果の影響を検証するとともに、酸化ストレスの関与を検証していく予定である。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Hemodynamic response durling hyperbaric treatment on skeletal muscle in a type 2 diabetes rat model.2020

    • 著者名/発表者名
      Goto N, Fujita N, Nino W, Hisatsune K, Ochi R, Nishijo H, Urakawa S.
    • 雑誌名

      Biomed Res

      巻: 41 ページ: 13-22

    • DOI

      10.2220/biomedres.41.23.

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Hyperbaric normoxia improved glucose metabolism and decreased inflammation in obese diabetic rat.2019

    • 著者名/発表者名
      Fujita N, Goto N, Nakamura T, Nino W, Ono T, Nishijo H, Urakawa S.
    • 雑誌名

      J Diabetes Res

      巻: 2019 ページ: 2694215

    • DOI

      10.1155/2019/2694215. eCollection 2019.

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 2型糖尿病の病期が異なるOLETFラットにおける不安様行動と扁桃体のコレシストキニン陽性細胞2020

    • 著者名/発表者名
      越智亮介, 藤田直人, 後藤夏季, 西条寿夫, 浦川将
    • 学会等名
      第125回日本解剖学会総会・全国学術集会
  • [学会発表] Hyperbaric treatment with normal air prevents the progression of hyperglycemia in type 2 diabetes.2019

    • 著者名/発表者名
      Goto N, Fujita N, Nino W, Hisatsune K, Ochi R, Nisijo H, Urakawa S.
    • 学会等名
      ACSM’s 66th annual meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] 軽度な高気圧環境への習慣的な暴露が骨格筋におけるサイトカインの発現に及ぼす影響2019

    • 著者名/発表者名
      藤田直人
    • 学会等名
      第16回日本臨床高気圧酸素・潜水医学会・第10回日本高気圧酸素医療技術学会学術集会・総会
    • 招待講演
  • [学会発表] 2型糖尿病の病期が異なるOLETFラットにおける不安様行動と扁桃体の抑制性神経細胞の変化2019

    • 著者名/発表者名
      越智亮介, 藤田直人, 後藤夏季, 西条寿夫, 浦川将
    • 学会等名
      日本解剖学会第74回中国・四国支部学術集会
  • [学会発表] 長期間の高気圧処置が2型糖尿病モデルラットの骨格筋量及びユビキチン・プロテアソーム経路に与える影響2019

    • 著者名/発表者名
      後藤夏季,藤田直人,越智亮介,二井野渉,久恒一義,浦川将
    • 学会等名
      第6回日本予防理学療法学術大会
  • [学会発表] OLETFラットの骨格筋毛細血管密度と耐糖能の関係2019

    • 著者名/発表者名
      後藤夏季,藤田直人,二井野渉,久恒一義,越智亮介,浦川将
    • 学会等名
      第74回日本体力医学会大会
  • [学会発表] 軽度な高気圧環境への暴露がOLETFラットにおけるIL-10とTNFαの発現に及ぼす影響2019

    • 著者名/発表者名
      藤田直人,後藤夏季,中村智哉,二井野渉,浦川将
    • 学会等名
      第4回日本心血管理学療法学会・第6回日本糖尿病理学療法学会
  • [備考] 広島大学の研究者総覧

    • URL

      http://seeds.office.hiroshima-u.ac.jp/profile/ja.5e006975e285125d520e17560c007669.html

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公開日: 2021-01-27  

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