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2022 年度 実績報告書

膵β細胞脱分化におけるTxnipシグナル解明に基づく糖尿病治療の研究

研究課題

研究課題/領域番号 20K08887
研究機関山口大学

研究代表者

田部 勝也  山口大学, 医学部附属病院, 講師 (00397994)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワード膵β細胞 / 糖尿病 / インスリン / WFS1 / 小胞体ストレス / 脱分化 / β細胞不全
研究実績の概要

インスリン依存性糖尿病を特徴とするウォルフラム症候群の疾患モデルWfs1欠損マウス(KO)ではβ細胞が脱分化しインスリン分泌不全をきたす。KO膵島では小胞体ストレス亢進とともにTxnipの発現が増加し、Wfs1:Txnip二重欠損マウス(DKO)では脱分化が抑止され全個体で高血糖の進展が予防された。DKO膵島では小胞体ストレス応答はむしろ亢進しておりTxnipが他の経路を介して脱分化誘導に寄与することが考えられた。β細胞数が維持される10週齢KOの膵島ではピルビン酸脱水素酵素(PDH)の機能抑制性リン酸化が亢進し、酸化的解糖が著しく減弱した。一方、DKO膵島ではPDHのリン酸化が抑制されており酸化的解糖とATP産生が野生型と同等にまで回復した。この分子機構としてTxnipがPDHとPDH kinaseと蛋白結合を介してPDHのリン酸化調節に関与することを突き止めた。一方、TxnipとHDAC3の蛋白結合を見出し、ゲノム機能との関連についてATAC-seqを行い検討した。KO膵島では、Ins2やMafAのプロモーター領域や転写調節領域のオープンクロマチン量が減少するが、これらがDKO膵島では回復した。一方、GLP-1受容体活性化によりTxnipの発現が転写レベルと翻訳後レベルで抑制した。GLP-1アナログを慢性投与したKOでは膵島におけるTxnip発現上昇が抑制されGSISと耐糖能が回復した。この時、膵組織においてMafA陽性細胞数の回復とNgn3陽性細胞数の減少を認め、GLP-1治療による脱分化抑制が示唆された。以上の研究成果は、ウォルフラム症候群におけるβ細胞不全の病態解明とともにTxnipを標的とする治療戦略の提案につながり、細胞内ストレス亢進との関連が想定されている2型糖尿病におけるβ細胞の病態理解にも寄与する。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 4件、 招待講演 4件)

  • [雑誌論文] A case of multiple glucagonomas with no clinical manifestations of excess glucagon despite hyperglucagonemia2023

    • 著者名/発表者名
      Amano Shogo、Suenaga Shigeyuki、Hamamoto Kaori、Yada Shoko、Tsuyama Takanori、Shinoda Shuhei、Tanaka Yuya、Takemoto Yoshihiro、Harada Eijiro、Tanabe Katsuya、Asahara Shunichiro、Hoshii Kazunobu、Takami Taro
    • 雑誌名

      DEN Open

      巻: 3 ページ: e230

    • DOI

      10.1002/deo2.230

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Gsk-3-Mediated Proteasomal Degradation of ATF4 Is a Proapoptotic Mechanism in Mouse Pancreatic β-Cells2022

    • 著者名/発表者名
      Nagao Yuko、Amo-Shiinoki Kikuko、Nakabayashi Hiroko、Hatanaka Masayuki、Kondo Manabu、Matsunaga Kimie、Emoto Masahiro、Okuya Shigeru、Tanizawa Yukio、Tanabe Katsuya
    • 雑誌名

      International Journal of Molecular Sciences

      巻: 23 ページ: 13586~13586

    • DOI

      10.3390/ijms232113586

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] ウォルフラム症候群の原因遺伝子WFS1の欠損が加齢性脳病理に及ぼす影響の解析2022

    • 著者名/発表者名
      榊原 泰史, 廣田 湧, 茨木 京子, 竹井 喜美, 西島 里咲, 田部 勝也, 谷澤 幸生, 関谷 倫子, 飯島 浩一
    • 雑誌名

      Dementia Japan

      巻: 36 ページ: 757-757

  • [学会発表] 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
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 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
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Txnip preserves brown fat innate thermogenic activity2022

    • 著者名/発表者名
      Zou Meng, 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
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] p:Gly44Ser変異によるMODY2患者6例の検討2022

    • 著者名/発表者名
      松隈 雅史, 豊重 充広, 山本 薫, 田部 勝也, 谷澤 幸生
    • 学会等名
      第65回日本糖尿病学会年次学術集会
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2023-12-25  

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