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2022 年度 実績報告書

生体内インスリン動態制御機構の新規in vivo肝・膵イメージング法による解明

研究課題

研究課題/領域番号 20H03423
研究機関日本大学

研究代表者

金丸 和典  日本大学, 医学部, 准教授 (10456105)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワードin vivoイメージング / カルシウムシグナル / 膵臓 / β細胞 / インスリン / ランゲルハンス島 / インスリン・パルス / イメージング手法
研究実績の概要

本研究では、膵β細胞のマウス生体内カルシウムイメージング法を新たに開発することで、これまでは“見ることができなかったために未解明であった”体内インスリン動態の謎に迫る。特に、血中インスリン・パルスとβ細胞活動パターンの相関解明にフォーカスする。さらに、肝構成細胞におけるカルシウムを中心とするイメージング解析も行うことで、時空間解像度の乏しい生化学的手法でしか検出できない体内インスリン動態を、生体内でリアルタイムに捉えるツールとしての可能性を探る。
本年度は、これまでに開発してきたマウス生体内膵イメージングを用いて、マウス絶食および摂食がβ細胞カルシウム活動パターンに及ぼす影響を解析した。その結果、自律神経系がβ細胞カルシウム活動に意外な作用を及ぼすこと、さらに、カルシウムシグナル抑制因子を同時に発現させる遺伝子改変マウス系統も併用した解析により、その作用機序を解明するなど、重要な新規知見を得ることに成功した。また、昨年度の解析結果により急遽必要が生じ作製した新規遺伝子改変マウスが完成し、より高精度なβ細胞カルシウムイメージングが可能となった。さらに、マウス生体内肝細胞のカルシウムイメージング手法も、さらなる洗練が必要な状況ではあるが概ね完成し、ホルモンや神経伝達物質により肝細胞内カルシウムシグナルが顕著に変動することを見出した。肝細胞カルシウムシグナルがインスリン体内動態を一部反映することを示す結果も併せて得ている。これらの結果は学術会議や研究会で発表済みであり、論文発表も急いでいる。

現在までの達成度 (段落)

令和4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4年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (21件)

すべて 2023 2022 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (14件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Cytosolic Ca2+-dependent Ca2+ release activity primarily determines the ER Ca2+ level in cells expressing the CPVT-linked mutant RYR22022

    • 著者名/発表者名
      Kurebayashi Nagomi、Murayama Takashi、Ota Ryosaku、Suzuki Junji、Kanemaru Kazunori、Kobayashi Takuya、Ohno Seiko、Horie Minoru、Iino Masamitsu、Yamashita Fumiyoshi、Sakurai Takashi
    • 雑誌名

      Journal of General Physiology

      巻: 154 ページ: e202112869

    • DOI

      10.1085/jgp.202112869

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Differences in the stemness characteristics and molecular markers of distinct human oral tissue neural crest‐derived multilineage cells2022

    • 著者名/発表者名
      Abe Shigehiro、Kaida Atsushi、Kanemaru Kazunori、Nakazato Keiichiro、Yokomizo Naoko、Kobayashi Yutaka、Miura Masahiko、Miki Toshio、Hidai Chiaki、Kitano Hisataka、Yoda Tetsuya
    • 雑誌名

      Cell Proliferation

      巻: 55 ページ: e13286

    • DOI

      10.1111/cpr.13286

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Inhibition of Epithelial-Mesenchymal Transition Maintains Stemness in Human Amniotic Epithelial Cells2022

    • 著者名/発表者名
      Takano Chika、Horie Masafumi、Taiko Isamu、Trinh Quang Duy、Kanemaru Kazunori、Komine-Aizawa Shihoko、Hayakawa Satoshi、Miki Toshio
    • 雑誌名

      Stem Cell Reviews and Reports

      巻: 18 ページ: 3083~3091

    • DOI

      10.1007/s12015-022-10420-1

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Anti-tumor effects of perampanel in malignant glioma cells2022

    • 著者名/発表者名
      Tatsuoka Juri、Sano Emiko、Hanashima Yuya、Yagi Chihiro、Yamamuro Shun、Sumi Koichiro、Hara Hiroyuki、Takada Kazuhide、Kanemaru Kazunori、Komine?Aizawa Shihoko、Katayama Yoichi、Yoshino Atsuo
    • 雑誌名

      Oncology Letters

      巻: 24 ページ: 421

    • DOI

      10.3892/ol.2022.13541

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Selection of red fluorescent protein for genetic labeling of mitochondria and intercellular transfer of viable mitochondria2022

    • 著者名/発表者名
      Taiko Isamu、Takano Chika、Nomoto Masayuki、Hayashida Shingo、Kanemaru Kazunori、Miki Toshio
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 12 ページ: 19841

    • DOI

      10.1038/s41598-022-24297-0

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The proliferation of atypical hepatocytes and CDT1 expression in noncancerous tissue are associated with the postoperative recurrence of hepatocellular carcinoma2022

    • 著者名/発表者名
      Moriyama Mitsuhiko、Kanda Tatsuo、Midorikawa Yutaka、Matsumura Hiroshi、Masuzaki Ryota、Nakamura Hitomi、Ogawa Masahiro、Matsuoka Shunichi、Shibata Toshikatu、Yamazaki Motomi、Kuroda Kazumichi、Nakayama Hisashi、Higaki Tokio、Kanemaru Kazunori、Miki Toshio、Sugitani Masahiko、Takayama Tadatoshi
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 12 ページ: 20508

    • DOI

      10.1038/s41598-022-25201-6

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 膵β細胞カルシウム活動のin vivo可視化により見えてきた自律神経制御と体内インスリン動態2023

    • 著者名/発表者名
      金丸 和典
    • 学会等名
      Systematic Integration of Molecular Brain Science
  • [学会発表] オルガネラカルシウムセンサーの開発と生体内カルシウムイメージング2023

    • 著者名/発表者名
      金丸 和典
    • 学会等名
      日本生理学会第100回記念大会
  • [学会発表] 膵β細胞におけるアセチルコリン作動性のカルシウム抑制2023

    • 著者名/発表者名
      太向 勇、金丸 和典、飯野 正光
    • 学会等名
      日本生理学会第100回記念大会
  • [学会発表] ヒト羊膜上皮細胞を用いたⅡ型肺胞上皮細胞への分化誘導2023

    • 著者名/発表者名
      野本 正幸、太向 勇、高野 智佳、金丸 和典、三木 敏生
    • 学会等名
      日本生理学会第100回記念大会
  • [学会発表] マウス生体内における肝細胞カルシウム動態の可視化解析2023

    • 著者名/発表者名
      谷田部 一輝、平岡 優一、茂木 優貴、三木 敏生、飯野 正光、金丸 和典
    • 学会等名
      第147回日本薬理学会関東部会
  • [学会発表] In vivo膵島カルシウムイメージングによるマウス生体内β細胞の活動様式解明2023

    • 著者名/発表者名
      金丸 和典、太向 勇、陳 開、茂木 優貴、平岡 優一、飯野 正光
    • 学会等名
      第147回日本薬理学会関東部会
  • [学会発表] Ⅱ型味細胞における味覚受容カルシウム応答のin vivoイメージング解析2023

    • 著者名/発表者名
      平野 良、田中 真、矢部 健介、野村 泰之、大島 猛史、平岡 優一、飯野 正光、金丸 和典
    • 学会等名
      第147回日本薬理学会関東部会
  • [学会発表] 神経変性疾患モデルマウスにおける脳表アストロサイトCa2+活動の巨視的解析2023

    • 著者名/発表者名
      茂木 優貴、飯野 正光、金丸 和典
    • 学会等名
      第147回日本薬理学会関東部会
  • [学会発表] Cholinergic suppression of Ca2+ signaling in pancreatic β-cells2023

    • 著者名/発表者名
      太向 勇、金丸 和典、飯野 正光
    • 学会等名
      第147回日本薬理学会関東部会
  • [学会発表] カルシウムセンサータンパク質発現マウスを用いた肝細胞カルシウム動態のin vivoイメージング解析2022

    • 著者名/発表者名
      金丸 和典
    • 学会等名
      第29回肝細胞研究会
  • [学会発表] In vivo カルシウムイメージングによるマウス生体内β細胞の活動様式解明2022

    • 著者名/発表者名
      金丸 和典、太向 勇、陳 開、茂木 優貴、平岡 優一、飯野 正光
    • 学会等名
      2022年度生理研研究会
  • [学会発表] 遺伝子改変マウス膵臓および肝臓細胞のin vivoカルシウムイメージング解析2022

    • 著者名/発表者名
      金丸 和典
    • 学会等名
      第96回日本薬理学会年会
  • [学会発表] 膵β細胞におけるコリン作動性カルシウム抑制2022

    • 著者名/発表者名
      太向 勇、金丸 和典、飯野 正光
    • 学会等名
      第96回日本薬理学会年会
  • [学会発表] 神経変性疾患モデルマウスにおけるin vivoアストロサイトCa2+活動の解析2022

    • 著者名/発表者名
      茂木 優貴、飯野 正光、金丸 和典
    • 学会等名
      第96回日本薬理学会年会
  • [備考] 日本大学医学部生理学分野webページ

    • URL

      http://www.med.nihon-u.ac.jp/department/nuphy/index.html

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公開日: 2023-12-25  

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