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2022 年度 実績報告書

膵島ホルモン分泌細胞の代謝特性の解析と偽膵島作製による代謝・分泌障害機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 20K08918
研究機関日本大学

研究代表者

石原 寿光  日本大学, 医学部, 教授 (60361086)

研究分担者 小須田 南  日本大学, 医学部, 助手 (40811609)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワードインスリン分泌 / グルカゴン分泌 / 遺伝子発現修飾 / 偽膵島
研究実績の概要

これまでの2年間に引き続き、インスリン分泌細胞とグルカゴン分泌細胞のグルコース代謝やアミノ酸代謝に関連する遺伝子の発現修飾を行い、インスリンおよびグルカゴン分泌への影響を解析した。
まず、昨年までの成果を論文として発表したが、論文改訂の過程でSox11遺伝子の重要な役割に気づき、解析を加えた。Sox11は、epitherial-mesenchymal transition (EMT) において重要な役割を果たしていることが最近注目されているが、本研究でグルコース代謝調節にも重要な役割を演じていることが明らかになった。EMTにおいて、metabolic reprogrammingが起こることは、よく知られている。インスリン分泌細胞も胎生期から新生時期への成熟過程で、細胞数の増加とmetabolic reprogrammingによってグルコース応答性の獲得が起こるが、Sox11がこれら両者において重要な役割を果たしていることが示唆された(Tanaka et al., Sci Rep 2023)。
一方で、いくつかの課題が浮き彫りになった。我々は、遺伝子発現抑制をshRNAの発現によって行っているが、これには平均的に5~7日を要する。この間に様々な2次的な変化が起こる。今後、遺伝子発現抑制を短期間に達成するような方法を取り入れる必要性が明らかになった。現在そのための準備も始めているところである。
インスリン分泌細胞とグルカゴン分泌を用いた偽膵島を作成した上での解析においては、インスリン分泌細胞のインスリン分泌能を抑制するような修飾を行うと、偽膵島におけるインスリン分泌細胞とグルカゴン分泌細胞の分布が変化することを見出した。今後、インスリンそのものが重要なのか、他の因子が重要なのかも解析していきたい。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] A large-scale functional analysis of genes expressed differentially in insulin secreting MIN6 sublines with high versus mildly reduced glucose-responsiveness,2023

    • 著者名/発表者名
      Tanaka A, Kosuda M, Yamana M, Furukawa A, Nagasawa A, Fujishiro M, Kohno G, Ishihara H.
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 13 ページ: 5654

    • DOI

      10.1038/s41598-023-32589-2.

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Identification of serum metabolome signatures associated with retinal and renal complications of type 2 diabetes.2023

    • 著者名/発表者名
      Tomofuji Y, Suzuki K, Kishikawa T, Shojima N, Hosoe J, Inagaki K, Matsubayashi S, Ishihara H, Watada H, Ishigaki Y; BioBank Japan Project; Inohara H, Murakami Y, Matsuda K, Okada Y, Yamauchi T, Kadowaki T
    • 雑誌名

      Communications Medicine

      巻: 3 ページ: 5

    • DOI

      10.1038/s43856-022-00231-3.

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Metabolism-secretion coupling in glucose-stimulated insulin secretion2022

    • 著者名/発表者名
      Ishihara H.
    • 雑誌名

      Diabetology International

      巻: 13 ページ: 463-470

    • DOI

      10.1007/s13340-022-00576-z.

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Glucagon responses to glucose challenge in patients with idiopathic postprandial syndrome2022

    • 著者名/発表者名
      Kosuda M, Watanabe K, Koike M, Morikawa A, Saito H, Kohno G, Ishihara H.
    • 雑誌名

      J Nippon Medical School

      巻: 89 ページ: 102-107

    • DOI

      10.1272/jnms.JNMS.2022_89-205.

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Fibrosis-4 index is closely associated with arterial damage and future risk of coronary heart disease in type 2 diabetes2022

    • 著者名/発表者名
      Watanabe K, Takakubo N, Saigusa T, Nagasawa A, Yamana M, Ojima M, Kameda W, Susa S, Ishizawa K, Ishihara H.
    • 雑誌名

      Int J Hypertension

      巻: 2022 ページ: 2760027

    • DOI

      10.1155/2022/2760027

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 膵a細胞株aTC1およびb細胞株MIN6からなる偽膵島の形態とインスリン分泌応答2022

    • 著者名/発表者名
      盛川愛 斉藤一樹 河野玄太 田久保正洋 小須田南 石原寿光
    • 学会等名
      第65回日本糖尿病学会年次学術集会
  • [学会発表] グルコース応答性インスリン分泌におけるTCA回路酵素の役割の検討2022

    • 著者名/発表者名
      河野玄太 山名碧 小須田南 石原寿光
    • 学会等名
      第65回日本糖尿病学会年次学術集会
  • [学会発表] 時計遺伝子chrono (Ciart) 欠損マウスにおける糖代謝の解析2022

    • 著者名/発表者名
      斉藤一樹 山口賢 田久保正洋 内匠透 河野玄太 石原寿光
    • 学会等名
      第65回日本糖尿病学会年次学術集会

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公開日: 2023-12-25  

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