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2015 年度 実施状況報告書

酸化ストレス増加が引き起こすインスリン抵抗性の病態解明とNrf2の役割

研究課題

研究課題/領域番号 26460383
研究機関東北大学

研究代表者

宇留野 晃  東北大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (90396474)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワードNrf2 / 酸化ストレス / 糖尿病 / 視床下部 / 膵β細胞
研究実績の概要

RIP-Creマウス(膵β細胞と視床下部でCreが発現)を用いたTrsp-CKOとNrf2-CKOの二重欠失マウスを作製し解析を行った。Trsp単独CKOマウスでは、膵β細胞障害は軽度であったが、Trsp-CKOとNrf2-CKOの二重欠失マウスでは重度の膵β細胞障害が引き起こった。しかしながら、Trsp単独CKOマウスで生じたインスリン抵抗性については、Trsp-CKOとNrf2-CKOの二重欠失マウスで悪化しなかったが、Trsp-CKOとKeap1-CKOの二重欠失マウスを作製したところ、インスリン抵抗性は劇的に改善した。
RIP-Creマウス(膵β細胞と視床下部でCreが発現)を用いたTrsp-CKOマウスの視床下部の酸化ストレスマーカーの評価を行った。Trsp-CKOマウスの視床下部のマロンジアルデヒドに対する免疫染色で評価を行ったところ、染色性の増加を認めた。同マウスの視床下部をレーザーマイクロダイセクション法で分離し質量分析解析を行ったところ酸化脂質濃度の増加を認め、さらにイメージング質量分析解析により視床下部の酸化型グルタチオン濃度の増加を認めた。以上から、Trsp-CKOマウスの視床下部で実際に酸化ストレスの増加が確認できた。
Ins1-Creマウス(膵β細胞でのみCreが発現)を用いたTrsp-CKOマウスの解析を行ったところ、インスリン抵抗性は誘導されなかった。これは、Trsp-CKOマウスにおけるインスリン抵抗性は膵β細胞ではなく、視床下部が原因であることが強く示唆される結果であった。
以上の結果から、Nrf2は膵β細胞と視床下部の両方において酸化障害から組織を保護する作用を持つ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

Trsp-CKOとNrf2-CKOの二重欠失マウスの解析や、視床下部での酸化ストレスマーカーの解析は、予定以上の成果が得られた。一方、末梢組織のインスリン抵抗性に関連した研究計画は進捗が無かった。

今後の研究の推進方策

今後はTrsp-CKOとKeap1-CKOの二重欠失マウスの解析を中心に、視床下部を介したインスリン抵抗性の機序の解明を進める予定である。

次年度使用額が生じた理由

今年度は末梢組織のインスリン抵抗性に関する研究が思うように進捗せず、その目的の消耗品代の消費が少なかった。

次年度使用額の使用計画

次年度に末梢組織のインスリン抵抗性に関する研究を実施する予定であり、その消耗品代として使用する予定である。

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 1件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Nrf2-mediated regulation of skeletal muscle glycogen metabolism.2016

    • 著者名/発表者名
      Uruno A, Yagishita Y, Katsuoka F, Kitajima Y, Nunomiya A, Nagatomi R, Pi J, Biswal SS, Yamamoto M.
    • 雑誌名

      Mol Cell Biol.

      巻: 36 ページ: In press

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Effects of RXR Agonists on Cell Proliferation/Apoptosis and ACTH Secretion/Pomc Expression.2015

    • 著者名/発表者名
      Saito-Hakoda A, Uruno A, Yokoyama A, Shimizu K, Parvin R, Kudo M, Saito-Ito T, Sato I, Kogure N, Suzuki D, Shimada H, Yoshikawa T, Fujiwara I, Kagechika H, Iwasaki Y, Kure S, Ito S, Sugawara A.
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 10 ページ: e-0141960

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0141960. eCollection 2015

    • 査読あり
  • [学会発表] 骨格筋におけるNrf2のグリコーゲン代謝制御機構2015

    • 著者名/発表者名
      宇留野晃、柳下陽子、山本雅之
    • 学会等名
      第88回日本生化学会大会合同大会(BMB2015)
    • 発表場所
      神戸 (神戸ポートアイランド)
    • 年月日
      2015-12-03 – 2015-12-03
  • [学会発表] Keap1-Nrf2システムによるTrsp欠失マウス膵β細胞および視床下部の酸化ストレス防御機構2015

    • 著者名/発表者名
      柳下陽子、福富俊明、宇留野晃、山本雅之
    • 学会等名
      第38回分子生物学会/第88回日本生化学会大会合同大会(BMB2015)
    • 発表場所
      神戸 (神戸ポートアイランド)
    • 年月日
      2015-12-03 – 2015-12-03
  • [学会発表] Nrf2 regulates glucose metabolism-related genes2015

    • 著者名/発表者名
      Yagishita Y, Uruno A, Katsuoka F, Funayama R, Nakayama K, Kensler TW, Yamamoto M.
    • 学会等名
      27th Annyal UPCI Scientific Retreat
    • 発表場所
      Pittsburgh (アメリカ合衆国)
    • 年月日
      2015-06-18 – 2015-06-19
    • 国際学会
  • [学会発表] レチノイドX受容体アゴニストPA024が副腎CYP11B2発現・アルドステロン分泌に及ぼす影響の検討2015

    • 著者名/発表者名
      鈴木大、箱田明子、清水恭子、パービンレハナ、宇留野晃、青木聡、佐藤郁子、島田洋樹、小暮直敬、藤原幾磨、伊藤貞嘉、影近弘之、横山敦、菅原明
    • 学会等名
      第88回日本内分泌学会学術総会
    • 発表場所
      東京 (ホテルニューオータニ)
    • 年月日
      2015-04-23 – 2015-04-23
  • [学会発表] 種々のレチノイドX受容体アゴニストは, AtT20細胞の増殖・アポトーシス・Pomc発現・ACTH分泌に異なる影響を及ぼす2015

    • 著者名/発表者名
      箱田明子、宇留野晃、清水恭子、パービンレハナ、横山敦、吉川雄朗、工藤正孝、影近弘之、岩崎泰正、伊藤貞嘉、菅原明
    • 学会等名
      第88回日本内分泌学会学術総会
    • 発表場所
      東京 (ホテルニューオータニ)
    • 年月日
      2015-04-23 – 2015-04-23
  • [学会発表] Pomc遺伝子のグルココルチコイドによるネガティブ・レギュレーションにおけるNeuroD1の関与2015

    • 著者名/発表者名
      パービンレハナ、箱田明子、清水恭子、宇留野晃、鈴木大、青木聡、島田洋樹、小暮直敬、工藤正孝、岩崎泰正、伊藤貞嘉、横山敦、菅原明
    • 学会等名
      第88回日本内分泌学会学術総会
    • 発表場所
      東京 (ホテルニューオータニ)
    • 年月日
      2015-04-23 – 2015-04-23
  • [図書] Molecular Nutrition and Diabetes, 1st Edition.2015

    • 著者名/発表者名
      Yagishita Y, Uruno A, Yamamoto M
    • 総ページ数
      400
    • 出版者
      Elsevier Science B.V.
  • [備考]

    • URL

      http://www.dmbc.med.tohoku.ac.jp/official/index.html

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公開日: 2017-01-06  

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