イメージング手法を用いた糖尿病における開口放出不全機構の解明

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20390260
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 代謝学
• 研究機関: 杏林大学
• 研究代表者: 永松 信哉 杏林大学, 医学部, 教授 (80231489)
• 研究分担者: 今泉 美佳 (IMAIZUMI OHARA Mica) 杏林大学, 医学部, 准教授 (40201941) ; 青柳 共太 杏林大学, 医学部, 助教 (50453527)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2011
• キーワード: エネルギー / 糖代謝異常

研究概要

グルコース刺激によるインスリン分泌は、第1相と第2相から構成されており、糖尿病に於いては、第1相の低下が特徴的である。インスリン分泌機構の可視化解析を行い、糖尿病成因の一端を明らかにする以下の如く研究成果を得た。
インスリン顆粒の移動にはactin networkが深く関与していた。
分泌されたインスリンは、autocrine作用により、PI3Kを活性化し、第2相インスリン分泌を制御している。
Gαoは、第1相インスリン開口放出を抑制性に調節している。
2型糖尿病感受性遺伝子CDKAL1は、インスリン開口放出を促進的に制御する。

研究成果

• [雑誌論文] DPP-4 inhibitor des-F-sitagliptin treatment increased insulin exocytosis from db/db mice ss cells (2011)
  • 著者名/発表者名: Nagamatsu S, Ohara-Imaizumi M, Nakamichi Y, Aoyagi K, Nishiwaki C
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun 巻: 412(4) ページ: 556-60
• [雑誌論文] The pathomechanisms of young-onset Parkinson's disease(PD), approach to the causes of PD form the mechanisms of insulin secretion system (2011)
  • 著者名/発表者名: Hattori N, Eguchi H, Imaizumi M, Saiki S, Sato S, Nagamatsu S
  • 雑誌名: Rinsho Shinkeigaku 巻: 51(11) ページ: 986-7
• [雑誌論文] Regulation of resident and newcomer insulin granules by calcium and SNARE proteins (2011)
  • 著者名/発表者名: Aoyagi K, Ohara-Imaizumi M, Nagamatsu S
  • 雑誌名: Front Biosci 巻: 16 ページ: 1197-210
• [雑誌論文] Deletion of CDKAL1 Affects First-phase Glucose-stimulated Insulin Exocytosis (2010)
  • 著者名/発表者名: Ohara-Imaizumi M., Yoshida M. Aoyagi K, Saito T, Okamura T, Takenaka H, Akimoto Y, Nakamichi Y, Takanashi-Yanobu R, Nishiwaki C, Kawakami H, Kato N, Hisanaga S, Kakei M, and Nagamatsu S.
  • 雑誌名: PLoS One 巻: 5 ページ: e15553
• [雑誌論文] G・o represses insulin secretion by reducing vesicular docking in pancreatic ss cells (2010)
  • 著者名/発表者名: Zhao A, Ohara-Imaizumi M, Brissova M, Benninger RK, Xu Y, Hao Y, Abramowitz J, Boulay G, Powers A C, Piston D, Jiang M, Nagamatsu S, Birnbaumer L and Gu G.
  • 雑誌名: Diabetes 巻: 59 ページ: 2522-2529
• [雑誌論文] Insulin/phosphatidylinositol 3-kinase pathway accelerates the glucose-induced first phase insulin secretion through TrpV2 recruitment in pancreatic beta-cells (2010)
  • 著者名/発表者名: Aoyagi K, Ohara-Imaizumi M, Nishiwaki C, Nakamichi Y, Nagamatsu S.
  • 雑誌名: Biochem J 巻: 432 ページ: 375-386
• [雑誌論文] Glinide but not sulfonylurea, can evoke insulin exocytosis by repetitive stimulation : imaging analysis of insulin exocytosis by secretagogue-induced repetitive stimulations (2009)
  • 著者名/発表者名: Aoyagi K, Ohara-Imaizumi M, Nishiwaki C, Nakamichi Y, Nagamatsu S. Glinide
  • 雑誌名: Exp Diabetes Res 巻: 2009 ページ: 278762
• [雑誌論文] Imaging exocytosis of single glucagon-like peptide-1 containing granules in a murine enteroendocrine cell line with total internal reflection fluorescent microscopy (2009)
  • 著者名/発表者名: Ohara-Imaizumi M, Aoyagi K, Akimoto Y, Nakamichi Y, Nishiwaki C, Kawakami H2, Nagamatsu S.
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun 巻: 390 ページ: 16-20
• [雑誌論文] Pattern of rise in subplasma membrane Ca2+concentration determines type of fusing insulin granules in pancreatic beta cells (2009)
  • 著者名/発表者名: Ohara-Imaizumi M, Aoyagi K, Nakamichi Y, Nishiwaki C, Sakurai T
  • 雑誌名: Biochem Biophys Res Commun 巻: 385 ページ: 291-295
• [雑誌論文] Insulin exocytosis in Goto-Kakizaki rat beta-cells subjected to long-term glinide or sulfonylurea treatment (2008)
  • 著者名/発表者名: Kawai J, Ohara-Imaizumi M, Nakamichi Y, Okamura T, Akimoto Y, Matsushima S, Aoyagi K, Kawakami H, Watanabe T, Watada H, Kawamori R & Nagamatsu S.
  • 雑誌名: Biochem J 巻: 412 ページ: 93-101
• [雑誌論文] Adiponectin induces insulin secretion in vitro and in vivo at a low glucose concentration (2008)
  • 著者名/発表者名: Okamoto M, Ohara-Imaizumi M, Kubota N, Hashimoto S, Eto K, Kanno T, Kubota T, Wakui M, Nagai R, Noda M, Nagamatsu S & Kadowaki T
  • 雑誌名: Diabetologia 巻: 51 ページ: 827-835
• [雑誌論文] Imaging Exocytosis of Single Insulin Secretory Granules With TIRF Microscopy (2008)
  • 著者名/発表者名: Nagamatsu S & Ohara-Imaizumi M.
  • 雑誌名: Methods in Mol Biol 巻: 440 ページ: 259-268
• [雑誌論文] Change in long-spacing collagen in descemet's membrane of diabetic Goto-Kakizaki rats and its suppression by antidiabetic agents (2008)
  • 著者名/発表者名: Akimoto Y, Sawada H, Ohara-Imaizumi M, Nagamatsu S & Kawakami H.
  • 雑誌名: Exp Diabetes Res 巻: 2008 ページ: 81834
• [学会発表] インスリン分泌顆粒の可視化とインクレチンによる制御機構 (2012)
  • 著者名/発表者名: 永松信哉
  • 学会等名: 第4回糖尿病治療の新たなステージを考える会
  • 発表場所: 金沢
  • 年月日: 2012-03-06
• [学会発表] 第2相インスリン分泌制御におけるPI-3 kinaseとPDK1-Akt経路の役割の検討 (2012)
  • 著者名/発表者名: 青柳共太、今泉美佳、永松信哉
  • 学会等名: 第16回東京インスリン分泌研究会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2012-02-23
• [学会発表] 膵β細胞におけるインスリン分泌機構の最新の情報 (2012)
  • 著者名/発表者名: 永松信哉
  • 学会等名: 第11回糖尿病を考える会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2012-01-20
• [学会発表] Shinya Nagamatsu Acute inhibition of PI3K-PDK1-Akt pathway potentiates glucose-induced insulin secretion in pancreatic b-cells (2011)
  • 著者名/発表者名: Kyota Aoyagi, Mica Ohara-Imaizumi, Chiyono Nishiwaki, Yoko Nakamichi
  • 学会等名: 第84回日本生化学会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 20110921-24
• [学会発表] 糖尿病原因究明のためのイメージングによるインスリン開口放出機構解明 (2011)
  • 著者名/発表者名: 今泉美佳, 青柳共太, 永松信哉
  • 学会等名: 文部科学省科学研究費補助金「新学術領域研究」第3回細胞内ロジスティクス班会議
  • 発表場所: 鳥羽
  • 年月日: 20110601-03
• [学会発表] 永松信哉CDKAL1の第1相インスリン分泌における役割 (2011)
  • 著者名/発表者名: 今泉美佳, 青柳共太, 吉田昌史, 斎藤太郎, 岡村匡史, 竹中均, 中道洋子, 西脇知世乃, 久永真市, 加計正文
  • 学会等名: 第54回日本糖尿病学会年次学術集会
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 20110519-21
• [学会発表] Deletion of CDKAL1 affects first-phase glucose stimulated insulin exocytosis (2010)
  • 著者名/発表者名: Mica Ohara-Imaizumi
  • 学会等名: The 4th Diabetes Leading-edge Conference.
  • 発表場所: 大津
  • 年月日: 20100724-25
• [学会発表] インスリン分泌顆粒細胞内輸送のイメージング:病態との関連 (2010)
  • 著者名/発表者名: 今泉美佳、青柳共太、永松信哉
  • 学会等名: 第2回細胞内ロジスティクス班会議
  • 発表場所: 札幌
  • 年月日: 20100630-0701
• [学会発表] ホスファチジルイノシトール3-キナーゼによるインスリン分泌制御機構の可視化解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 青柳共太、今泉美佳、西脇知世乃、中道洋子、永松信哉
  • 学会等名: 第53回日本糖尿病学会年次学術集会
  • 発表場所: 岡山
  • 年月日: 20100527-29
• [学会発表] インスリン分泌顆粒細胞内ロジスティックスのイメージング解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 今泉美佳, 青柳共太, 佐藤栄人, 永松信哉
  • 学会等名: 文部科学省科学研究費補助金・新学術領域「細胞内ロジスティックス」第一回細胞内ロジスティックス班会議
  • 発表場所: 沖縄
  • 年月日: 20091109-12
• [学会発表] ホスファチジルイノシトール-3-キナーゼによるインスリン分泌機構の可視化解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 青柳共太, 今泉美佳, 永松信哉
  • 学会等名: 文部科学省科学研究費補助金・新学術領域「細胞内ロジスティックス」第一回細胞内ロジスティックス班会議
  • 発表場所: 沖縄
  • 年月日: 20091109-12
• [学会発表] 分泌第2相インスリン開口放出におけるアクチン細胞骨格の調節機構 (2009)
  • 著者名/発表者名: 今泉美佳, 青柳共太, 中道洋子, 西脇知世乃, 永松信哉
  • 学会等名: 第52回日本糖尿病学会年度学術集会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 20090521-24
• [学会発表] ミチグリニドおよびグリメピリドを用いた繰り返し刺激に対するインスリン分泌応答の可視化解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 青柳共太, 今泉美佳, 西脇知世乃, 中道洋子, 永松信哉
  • 学会等名: 第52回日本糖尿病学会年度学術集会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 20090521-24
• [学会発表] GLP1顆粒開口放出のイメージング (2009)
  • 著者名/発表者名: 今泉美佳, 青柳共太, 永松信哉
  • 学会等名: 2nd Incretion & Islet Initiative
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2009-11-28
• [学会発表] 膵β細胞における2相性インスリン開口放出機構のイメージング解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 今泉美佳, 藤原智徳, 金井正美
  • 学会等名: 平成21年度杏林医学会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2009-11-21
• [学会発表] 糖尿病での2相性インスリン開口放出機構の解明 (2009)
  • 著者名/発表者名: 今泉美佳
  • 学会等名: 第40回病態代謝研究会研究報告会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2009-10-17
• [学会発表] 膵β細胞からのインスリン開口放出の可視化解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 今泉美佳
  • 学会等名: 平成21年度日本生化学会九州支部例会
  • 発表場所: 福岡
  • 年月日: 2009-05-17
• [学会発表] 膵β細胞からのインスリン開口放出の可視化解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 今泉美佳
  • 学会等名: 第11回神奈川糖尿病フォーラム
  • 発表場所: 神奈川
  • 年月日: 2009-02-26
• [学会発表] インスリン顆粒の細胞内trafficking (2009)
  • 著者名/発表者名: 今泉美佳, 永松信哉
  • 学会等名: 第43回糖尿病学の進歩
  • 発表場所: 松本
  • 年月日: 2009-02-20
• [学会発表] インスリン開口放出のリアルタイム可視化解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 今泉美佳
  • 学会等名: 生理学研究会『病態と細胞外プリン-治療標的としての可能性を探る』
  • 発表場所: 岡崎
  • 年月日: 20080904-05
• [学会発表] インスリン分泌機構はどこまで解明されたのか (2008)
  • 著者名/発表者名: 永松信哉, 今泉美佳
  • 学会等名: 第51回日本糖尿病学会年次学術集会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20080522-24
• [学会発表] 膵β細胞における細胞膜直下Ca2+上昇とインスリン顆粒開口放出の関係 (2008)
  • 著者名/発表者名: 今泉美佳, 青柳共太, 中道洋子, 西脇知世乃, 永松信哉
  • 学会等名: 第51回日本糖尿病学会年次学術集会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20080522-24
• [学会発表] ホスファチジルイノシトール3-キナーゼによるインスリン分泌制御機構の可視化解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 青柳共太, 今泉美佳, 西脇知世乃, 中道洋子, 金子和真, 植木浩二郎, 門脇孝, 永松信哉
  • 学会等名: 第51回日本糖尿病学会年次学術集会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 20080522-24
• [学会発表] インスリン開口放出機構におけるアクチン細胞骨格の役割 (2008)
  • 著者名/発表者名: 今泉美佳
  • 学会等名: 第1回『微小領域の形作り』研究会
  • 発表場所: 伊香保
  • 年月日: 20080424-25
• [学会発表] Insulin/Phosphatidylinositol 3-kinase pathway accelerates the secretion through TrpV2 recruitment in pancreatic beta-cells
  • 著者名/発表者名: 青柳共太、今泉美佳、西脇知世乃、中道洋子、永松信哉
  • 学会等名: 第33回日本分子生物学会年会第83回日本生化学会大会合同大会
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 00001207-10
• [図書] インスリン顆粒の細胞内trafficking(ss細胞研究の最前線)糖尿病学の進歩2009 (2009)
  • 著者名/発表者名: 今泉美佳, 永松信哉
  • 総ページ数: 20-24
  • 出版者: 診断と治療社
• [図書] Mechanism of insulin exocytosis analyzed by imaging techniques. Pancreatic beta cell in health and disease(eds ; Seino S. and G. I. Bell) Japan (2008)
  • 著者名/発表者名: Nagamatsu S and Ohara-Imaizumi M.
  • 総ページ数: 177-194
  • 出版者: Springer
• [図書] インスリン分泌の可視化.糖尿病・代謝・内分泌
  • 著者名/発表者名: 永松信哉
  • 総ページ数: 181-190
  • 出版者: 中外医学社