研究課題/領域番号 |
26461347
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研究機関 | 金沢医科大学 |
研究代表者 |
西澤 誠 金沢医科大学, 医学部, 准教授 (70278117)
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研究分担者 |
古家 大祐 金沢医科大学, 医学部, 教授 (70242980)
中川 淳 金沢医科大学, 医学部, 准教授 (70262574)
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研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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キーワード | GLP-1 / インスリン分泌 / 迷走神経 |
研究実績の概要 |
門脈内のグルコースおよび消化管ホルモン濃度上昇が惹起する神経シグナルの膵島ホルモン分泌および細胞量に対する効果を明らかにするため、平成26年度の研究結果を踏まえ平成27年度は、迷走神経肝臓枝を切断あるいは非切断術を施行後、門脈内に注入カテーテルを留置したラットで、自由摂餌条件で門脈内グルコース持続注入を行った。まず、膵島に対する液性因子(動脈血中グルコースおよびGLP-1濃度)の直接影響を排除するために門脈内に注入するグルコース量を末梢血血糖値に影響しない3mg/kg/minとして7日間持続注入し、前後で10時間絶食後にグルコース500mg/kgを頸静脈より注入しインスリン濃度の変化を測定した。しかし、この実験条件では迷走神経切断の有無あるいは7日間持続注入の前後でインスリン分泌動態に差は見いだせなかった。この結果は本研究の目的を達成するためには、よりβ細胞量増加が必要となる実験条件の設定が必要であることを示唆していると考えられた。したがって、グルコース注入量を末梢血グルコース濃度が上昇する8mg/kg/minへ増やし同様の実験を実施した。現在実験は進行中であるが、迷走神経非切断ラットでは7日間持続注入の前後でインスリン分泌量は増加しており、迷走神経切断ラットではインスリン分泌の増加は少ない傾向がみられている。まだ、実施した個体数は少なく結論は得られていないが、我々が想定した門脈内グルコースおよびGLP-1が惹起する迷走神経シグナルが膵β細胞の機能のみならず細胞量にも影響を与えるとする仮説を明らかにするのに適切な実験系が確立できたと考えている。
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現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
門脈内グルコースおよびGLP-1がもたらす迷走神経シグナルが膵島ホルモン分泌に与える効果をあきらかにするための実験条件の設定に時間を要した。実験開始時、グルコースの高用量で効果の確認を試みたが、高濃度のグルコースを門脈に長時間持続注入すると高頻度に門脈閉塞が起こることが明らかになったため、さまざまなグルコース濃度で7日間注入が維持できるか、を確認した。結果、25%までのグルコース濃度では安定した持続注入が可能であることが明らかとなった。こうした条件設定に時間を要したため、予定よりやや遅れている。
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今後の研究の推進方策 |
実験の条件設定に時間を要したが、平成27年度の初期に安定した持続注入が可能となり、後期に実験目的を達成できる実験条件が確立できた。平成27年度に引き続き平成28年度は、ラットにおいて自由摂餌条件でグルコース門脈内7日間持続注入の膵島ホルモン分泌および膵β細胞量に対する作用とその効果における迷走神経シグナルの役割を明らかにする。さらに内因性のGLP-1による神経シグナルの役割を明確にするため、グルコース持続注入に加え、DPP4阻害薬の投与を行い同様の実験を実施する。現在、膵島ホルモンについては、インスリン濃度のみを測定しているが、グルカゴン濃度を測定するためのサンプルも保存しており、グルカゴン濃度も測定し膵島の機能に対する評価も行う予定である(現在、アッセイキットの選定を行っている)。また、膵β細胞量の評価を行うための組織標本の採取、保存も開始している。実験手技の主要部分は確立できており、課題の遂行は可能と考える。
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次年度使用額が生じた理由 |
平成27年度の研究において、当初設定した門脈内グルコース注入量(末梢血血糖値の上昇に影響を与えない量)では研究目的の達成が困難であることが明らかとなり、注入条件の再選択が必要となった。この条件を決定するために時間を要し、また、この間、測定項目は条件の設定に最低必要なグルコース濃度とインスリン濃度のみとし、グルカゴン濃度の測定および膵島の組織学的評価は実施していないため、次年度への余剰金が生じた。
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次年度使用額の使用計画 |
平成28年度は、研究目的を達成できる実験系が確立できたので、実験を遂行することで計画していたホルモンアッセイ(インスリンおよびグルカゴン)と膵島の形態的評価(膵β細胞量およびα細胞量)を実施する。助成金はこれらの測定、実験動物および各種試薬の購入に使用する予定である。
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