迷走神経シグナルによる膵β細胞増殖機構の三次元的解析

2020 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19K16183
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分44050:動物生理化学、生理学および行動学関連
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 山本 淳平 東北大学, 医学系研究科, 大学院非常勤講師 (40754924)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2021-03-31
• キーワード: 迷走神経 / 膵β細胞 / 糖尿病 / 再生医療 / オプトジェネティクス

研究成果の概要

本研究は迷走神経シグナルによるβ細胞増殖機構の詳細な解明を目的とした。迷走神経可視化マウスを作製し組織透明化技術を用いて膵臓の三次元的検討を行うと、迷走神経は膵島に近接する神経節間を連続して投射していた。光遺伝学的手法により迷走神経を選択的に活性化できるマウスを作製し検討を行うと、急性の活性化では糖応答性インスリン分泌が亢進し、慢性の活性化では膵β細胞増殖が誘導された。さらにインスリン欠乏性糖尿病モデルマウスにおいて迷走神経活性化による糖尿病予防効果が確認され、膵内分泌組織の機能・適応機構における迷走神経の重要性と、新しい糖尿病治療法としての迷走神経活性化療法の有効性が明らかになった。

自由記述の分野

代謝学

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、研究代表者の所属研究室が見出した迷走神経シグナルによる細胞増殖・組織適応機構の詳細について、膵内迷走神経系の三次元的構造を解明するとともに、迷走神経の直接的な活性化が膵β細胞増殖を誘導し、糖尿病発症予防効果を示すことを明らかにした。1型糖尿病のみならず2型糖尿病においても膵β細胞量の相対的な減少が病態基盤を形成していることが知られており、本研究により示された迷走神経活性化による膵β細胞増殖機構が、糖尿病の根治療法に応用されることが期待される。