研究課題
全身性のNrf2誘導モデルであるKeap1ノックダウンマウスに高脂肪食を負荷したところ、著明な肥満の抑制およびインスリン抵抗性改善作用を認めた。しかしながら、本モデルはインスリン抵抗性改善に伴う二次的な膵島萎縮を認めた事から、膵β細胞機能および膵病理の評価には適さないと判断した。このため、モデルを膵β細胞特異的Keap1欠失マウスに変更して解析を行なった。膵β細胞特異的Keap1欠失マウスに高脂肪食を負荷したところ、コントロール群と比較して膵β細胞特異的Keap1欠失マウスでインスリン陽性領域の増加を認めた。このことより、膵β細胞においてNrf2シグナルの活性化は細胞の増加を引き起こすことが明らかとなった。また、Nrf2誘導モデルとは逆に、全身性Nrf2欠失マウス高脂肪食を負荷したところ、肥満抵抗性およびインスリン感受性亢進を示したことからKeap1ノックダウンマウスと同様に膵β細胞の評価に適さないと判断した。このため、モデルを全身性Nrf2欠失マウスから、膵β細胞特異的Nrf2欠失マウスに変更し、現在解析を行なっている。さらに、膵β細胞の生体イメージング解析の準備を進めた。マウスインスリン遺伝子制御領域にルシフェラーゼ遺伝子を結合したキメラ遺伝子のトランスジェニックマウスを樹立し、2ラインにおいてIVIS imaging systemにより膵臓領域で発光反応を確認した。本トランスジェニックマウスについては、現在マウスの性質の確認を進めながら、必要な変異マウスラインと交配中であり、準備が整い次第解析を進める予定である。
2: おおむね順調に進展している
当初の目標としたモデルマウスの作成およびその表現型の確認は終了した。その結果、条件付きKeap1欠失マウスにおいて膵β細胞領域の拡大という良好な結果を得た。また、もう一つの目標である膵β細胞ライブイメージングにおいても、目標とするトランスジェニックマウスのラインの樹立まで完了している。
1)単離膵島によるex vivo解析を進める。Nrf2遺伝子欠失db/dbマウス、Keap1遺伝子ノックダウンdb/dbマウス、膵β細胞特異的Keap1欠失db/dbマウスから膵島を単離し、ブドウ糖応答性インスリン分泌を解析する。これはマウス個体の血漿インスリン濃度が、末梢組織のインスリン感受性の影響を強力に受けることから、膵β細胞機能の正確な評価に必須である。2) IVIS imaging systemを用いた膵β細胞生体イメージング解析を進める。平成24年度に樹立したレポータートランスジェニックマウスのラインの有用性を慎重に確認しながら、Keap1およびNrf2変異を導入し、膵β細胞におけるin vivoでのKeap1-Nrf1システムの評価を進める。3) 上記の2)の有用性が確認できた場合、既知のNrf2誘導剤を高脂肪食負荷マウスに長期投与を行い、その膵β細胞における役割を解明する。
試薬類購入費として、生体イメージング用のD-ルシフェリンを中心として使用予定である。プラスチック器具類購入費として、マイクロチューブやコニカルチューブ類に使用予定である。キット類購入費として、血糖測定器センサーチップ、インスリン測定のためのELISAキット、グルカゴン測定キット、HbA1c測定カートリッジに使用予定である。実験動物購入費として、C57BL/6Jマウス、db/dbマウス、ICRマウスに使用予定である。次年度使用額は、解析モデルを当初計画していたKeap1ノックダウンマウスから、膵β細胞特異的Keap1欠失マウスに変更したことにより、血漿インスリン濃度や血糖測定を次年度に延期する事により生じたものである。このため次年度は、延期した血漿インスリン濃度や血糖測定に必要な経費として平成25年度請求額と合わせて使用する予定である。
すべて 2012
すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件)
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