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昨年度までの研究により、膵β細胞におけるマイトファジーはParkin/PINK1非依存的である一方、Parkin/PINK1非依存的経路で働くマイトファジー関連分子であるBNIP3やNixの発現量が高脂肪食飼育したマウスの膵β細胞で増大していることが明らかになっている。そこで本年度は膵β細胞におけるマイトファジーにBNIP3やNixが関与する可能性について検討を行った。BNIP3やNixを膵β細胞に強制発現したところ、BNIP3の強制発現によりマイトファジーが亢進することを見いだした。また、高脂肪食飼育したマウスの膵β細胞においてBNIP3をノックダウンすることによりマイトファジーが減弱することを見いだした。これらの結果から、膵β細胞のマイトファジーにはBNIP3が関与していると結論した。
糖尿病モデルマウスにインスリンを慢性的に投与すると、膵β細胞がインスリンを分泌する負担が軽減されるため、膵β細胞が疲弊を免れてインスリン分泌が回復することが報告されている。そこで、高脂肪食飼育したマウスの膵β細胞におけるマイトファジーへのインスリン慢性投与の影響について検討を行った。インスリン慢性投与した高脂肪食飼育マウスの膵β細胞では不良ミトコンドリアの蓄積量が減少し、マイトファジーも減少することが明らかとなった。これらの結果から、インスリン慢性投与によって膵β細胞の負担を軽減するとミトコンドリア品質管理状態が改善してインスリン分泌が回復すると結論した。
さらに、これらの結果を論文にまとめDiabetologia誌に発表した。
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