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2013 年度 実施状況報告書

神経細胞のインスリン抵抗性:改善因子・増悪因子の同定とその作用機序の解明

研究課題

研究課題/領域番号 24500442
研究機関宮崎大学

研究代表者

柳田 俊彦  宮崎大学, 医学部, 教授 (60295227)

研究分担者 村上 学  弘前大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (80302090)
根本 隆行  宮崎大学, 医学部, 助教 (90506833)
キーワードインスリン抵抗性 / インスリンシグナリング / 発現調節 / 神経変性疾患 / 海馬神経細胞 / ネガティブ フィードバッ ク / 脳・神経 / βアミロイド
研究概要

神経のインスリン受容体シグナルが、神経新生や神経機能の維持・修復、学習・記憶に重要な役割を果たすこと、アルツハイマー病な どの神経変性疾患において脳におけるインスリン抵抗性が起こっていることが明らかになってきた。本研究では、臨床で用いられてい る様々な薬物や生理活性物質、食事中に含まれている成分などが、神経系のインスリン受容体シグナルに及ぼす影響について解析を行い、1-2の研究成果を得た。さらに、神経におけるインスリンの生合成、分泌のメカニズムについて、3の研究成果を得た。
1. 神経保護作用が報告されている薬物や生理活性物質(ニコチン、エストラジオール、クルクミン、ドコサヘキサエン酸、レスヴェ ラトロール など)は、インスリン受容体の下流のシグナル分子である IRS-1/IRS-2の発現増加を介してインスリン受容体シグナルを 増強させた。
2. アルコールは、インスリンのインスリン受容体への結合を阻害することにより、インスリンシグナルを減弱させた。
3.培養海馬ニューロンにおけるインスリンの生合成とAβ1-42 の及ぼす影響をpH感受性蛋白 pHluorin(pH 7.4:細胞外で GFP 発光、pH 5.0:分泌小胞内で消光)付加インスリンの発現系を用いて分泌動向を可視化検討した結果、(1)海馬ニューロンで合成されるインスリンは、分泌小胞に取り込まれ、脱分極後の細胞内カルシウム濃度上昇に伴って細胞外に分泌されること、(2)プロインスリンの発現が、Aβ1-42によるGSK-3βの活性変動を介して変動することが明らかとなった。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

これまでの神経系におけるインスリン受容体シグナルの変動解析に加えて、新たに海馬神経細胞におけるインスリンの生合成/分泌のメカニズムを明らかにし、アルツハイマー病における誘発因子と考えられているβアミロイドの影響についても明らかにした。これらの成果は、今後、脳内のインスリン抵抗性の解明に大きく寄与しうる。

今後の研究の推進方策

当初の研究実施計画に従って、今後もインスリン抵抗性の誘発因子、改善因子の候補物質について解析を行う。
さらに、脳内におけるインスリンの生合成・分泌のメカニズムについても、さらに解析を行う。
個々の研究データは蓄積しており、今後も研究の展開が期待しうる。

次年度の研究費の使用計画

申請者が所属変更(宮崎大学医学部看護学科臨床薬理学に教授として赴任)となり、新たな研究室の立ち上げの必要性が生じたが、大学内の研究棟の改修工事と重なり移転ができなかったため、次年度の移転に備え、予算使用を減額した。実験の遂行に必要な消耗品は、前年度に購入しており、研究の遂行には支障をきたしていない。
新たな実験室の立ち上げに伴い、いくつかの備品購入を必要とするが、基本的な使途項目に変更はない。
主な使途としては、実験に必要な消耗品、実験器具、成果発表のための旅費、論文投稿費などである。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2014 2013

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (5件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] New insights concerning insulin synthesis and its secretion in rat hippocampus and cerebral cortex: amyloid-β1-42-induced reduction of proinsulin level via glycogen synthase kinase-3β.2014

    • 著者名/発表者名
      Nemoto T, Toyoshima-Aoyama F, Yanagita T, Maruta T, Fujita H, Koshida T, Yonaha T, Wada A, Sawaguchi A, Murakami M
    • 雑誌名

      Cellular Signaling

      巻: 26 ページ: 253-259

    • DOI

      doi: 10.1016/j.cellsig.2013.11.017.

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Brain RVD-haemopressin, a haemoglobin-derived peptide, inhibits bombesin-induced central activation of adrenomedullary outflow in the rat.2014

    • 著者名/発表者名
      Tanaka K, Shimizu T, Yanagita T, Nemoto T, Nakamura K, Taniuchi K, Dimitriadis F, Yokotani K, Saito M
    • 雑誌名

      British Journal of Pharmacology

      巻: 171 ページ: 202-213

    • DOI

      doi: 10.1111/bph.12471.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Up-regulation of Na(V)1.7 sodium channels expression by tumor necrosis factor-α in cultured bovine adrenal chromaffin cells and rat dorsal root ganglion neurons.2014

    • 著者名/発表者名
      Tamura R, Nemoto T, Maruta T, Onizuka S, Yanagita T, Wada A, Murakami M, Tsuneyoshi I.
    • 雑誌名

      Anesth Analg.

      巻: 118 ページ: 318-324

    • DOI

      doi: 10.1213/ANE.0000000000000085.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Involvement of the orexin system in adrenal sympathetic regulation.2013

    • 著者名/発表者名
      Nemoto T, Toyoshima-Aoyama F, Ueda Y, Ohba T, Yanagita T, Watanabe H, Shirasaka T, Tsuneyoshi I, Ishida Y, Hirota K, Sawaguchi A, Murakami M.
    • 雑誌名

      Pharmacology

      巻: 91 ページ: 250-258

    • DOI

      doi: 10.1159/000350391.

    • 査読あり
  • [学会発表] 海馬ニューロンにおけるインスリン合成と分泌2014

    • 著者名/発表者名
      根本隆行、豊嶋典世、柳田俊彦、藤田皓、越田智広、丸田豊明、澤口朗
    • 学会等名
      第87回日本薬理学会年会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      20140319-20140319
  • [学会発表] 神経系におけるインスリンシグナル:インスリン受容体シグナル分子群の発現変化とインスリン生合成の変動2014

    • 著者名/発表者名
      柳田俊彦、根本隆行、豊嶋典世、丸田豊明、越田智広、澤口朗、武谷立
    • 学会等名
      生体制御・創薬研究ワークショップ in 鹿児島
    • 発表場所
      鹿児島市
    • 年月日
      20140315-20140315
    • 招待講演
  • [学会発表] ラット海馬ニューロンにおけるプロインスリン発現はアミロイドβにより低下する:GSK-3βの関与2013

    • 著者名/発表者名
      根本隆行、豊嶋典世、柳田俊彦、藤田皓、越田智広、澤口朗
    • 学会等名
      第66回 日本薬理学会西南部会
    • 発表場所
      福岡市
    • 年月日
      20131116-20131116
  • [学会発表] ヘモグロビン由来ペプチドRVD-ヘモプレッシンのラット脳室内投与はボンベシンにより惹起される中枢性副腎髄質系賦活に対し脳内カンナビノイドCB1受容体を介して抑制性に作用する2013

    • 著者名/発表者名
      清水孝洋、田中健二郎、柳田俊彦、根本隆行、中村久美子、谷内恵介、横谷邦彦、齋藤源顕
    • 学会等名
      第66回 日本薬理学会西南部会
    • 発表場所
      福岡市
    • 年月日
      20131116-20131116
  • [学会発表] ロイシンによるカテコールアミン産生機序解明:LAT~mTORシグナルの関与2013

    • 著者名/発表者名
      根本隆行、柳田俊彦、藤田 皓、西村沙樹、越田智広、與那覇 哲、丸田豊明、田村隆二、村上 学
    • 学会等名
      第8回トランスポーター研究会年会
    • 発表場所
      熊本市
    • 年月日
      20130615-20130615

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公開日: 2015-05-28  

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