A03：「ヒト型糖尿病マウスにおける膵島でのアルミニウム蓄積の意義の解明」
福中 彩子（群馬大学 生体調節研究所）
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我々は、2型糖尿病の発症と進行が変性タンパク質の蓄積によって引き起こされることから、2型糖尿病患者の膵島で観察されるアミロイドの主要成分であるヒトIAPP(hIAPP)分子に着目した。hIAPPは凝集することで毒性を発揮するが、マウスIAPPには毒性はない。そこで、hIAPP遺伝子をマウスの膵β細胞に導入することで、アミロイド沈着を伴う糖尿病を発症するhIAPP-Tgマウスを研究に用いてきた。他のアミロイド形成タンパク質の凝集には、金属元素の関与が示唆されている。そこで個体においてhIAPP凝集促進に関わる金属元素を同定するために、理化学研究所SPring-8の走査型蛍光X線顕微鏡(SXFM)とICP-MSを用いてhIAPP-Tgマウスの膵島内の金属元素量を網羅的に解析したところ、いくつかの金属元素の動態に変化が見られることが判明した。本研究課題では、hIAPP-Tgマウスの膵島における金属蓄積の意義と分子機序を解明することを目指す。その成果は、2型糖尿病の発症と進行におけるアミロイド形成タンパク質の理解に、新たな知見をもたらすと期待できる。
【関連する代表的論文】
N. Shigihara*, A. Fukunaka*, A. Hara*, K. Komiya, A. Honda, T. Uchida, H. Abe, Y. Toyofuku, M. Tamaki, T. Ogihara, T. Miyatsuka, HJ. Hiddinga, S. Sakagashira, M. Koike, Y. Uchiyama, T. Yoshimori, NL. Eberhardt, Y. Fujitani, H. Watada (* equal contribution first)
“Human IAPP-induced pancreatic β cell toxicity and its regulation by autophagy”
J Clin Invest. 2014, 124(8), 3634-44
DOI: 10.1172/JCI69866.
A. Fukunaka and Y. Fujitani
“Role of zinc homeostasis in pathogenesis of diabetes and obesity”
Int J Mol Sci. 2018, 19(2), 476
DOI: 10.3390/ijms19020476
T. Fukaishi, Y. Nakagawa, A. Fukunaka, T. Sato, A. Hara, K. Nakao, M. Saito, K. Kohno, T. Miyatsuka, M. Tamaki, M. Matsuhisa, TA. Matsuoka, T. Yamada, H. Watada, M. Y. Fujitani
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Diabetologia 2021, 64(12), 2803–2816
DOI: 10.1007/s00125-021-05560-x