中枢神経インスリン作用による肝糖代謝制御における迷走神経の役割の解明

2015 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 26860693
• 研究機関: 金沢大学
• 研究代表者: 木村 久美 金沢大学, 脳・肝インターフェースメディシン研究センター, 特任助教 (60409472)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2016-03-31
• キーワード: 肝糖代謝 / 中枢神経インスリン作用 / 迷走神経 / クッパー細胞

研究実績の概要

肝糖代謝調節において、中枢神経から迷走神経を介した制御メカニズムの重要性が指摘されている。中枢神経インスリン作用による肝糖代謝制御に、迷走神経とクッパー細胞が関与することが報告されているものの、中枢神経が迷走神経を介して、クッパー細胞機能を制御する分子メカニズムは十分に明らかにされていない。代表者は、中枢神経性肝糖代謝調節を解析する過程で、中枢神経インスリン作用により迷走神経の神経活動が減少すること、更に、迷走神経がクッパー細胞活性化を抑制することを見出した。そこで、本研究では、１）中枢神経インスリン作用による迷走神経制御と、２）迷走神経によるクッパー細胞制御の、分子メカニズムを解明することを目的とする。
代表者は、迷走神経活動を解析した結果、視床下部のインスリン刺激は、迷走神経の活動を低下することを見出した。迷走神経は神経伝達物質であるアセチルコリンを介してマクロファージからのサイトカインの分泌を抑制する。そこで、アセチルコリン作用がクッパー細胞を制御すると考え検討を行った結果、α7ニコチン性アセチルコリン受容体（α7-nAchR）を介して、IL-6分泌が制御されることを突き止めた。このことは、迷走神経はアセチルコリンによりクッパー細胞を抑制しており、インスリン刺激によってその解除が解かれることでIL-6分泌の増加・肝臓の糖産生の抑制を行うことを示唆する。さらに、α7-nAchRを欠損するα7KOマウスでは、視床下部インスリン刺激により迷走神経の活動が弱まるにもかかわらず、IL-6分泌の増減が見られず、肝臓の糖産生が抑制されないこと、しかし、α7KOマウスのクッパー細胞を野生型マウスのクッパー細胞と置き換えることで、IL-6分泌の亢進と肝臓の糖産生の抑制が回復したことからも、α7-nAchRの重要性が裏付けされた。

研究成果

• [雑誌論文] Central Insulin Action Activates Kupffer Cells by Suppressing Hepatic Vagal Activation via the Nicotinic Alpha 7 Acetylcholine Receptor (2016)
  • 著者名/発表者名: Kumi Kimura, Mamoru Tanida, Naoto Nagata, Yuka Inaba, Hitoshi Watanabe, Mayumi Nagashimada, Tsuguhito Ota, Shun-ichiro Asahara, Yoshiaki Kido, Michihiro Matsumoto, Koji Toshinai, Masamitsu Nakazato, Toshishige Shibamoto, Shuichi Kaneko, Masato Kasuga, Hiroshi Inoue
  • 雑誌名: Cell reports 巻: 14 ページ: 2362-2374
  • DOI: doi:10.1016/j.celrep.2016.02.032
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [備考] 脳による血糖調節の分子メカニズムの解明に成功！
  • URL: http://www.kanazawa-u.ac.jp/rd/34977