Analysis of molecular mechanisms of metabolic disorders caused by de-coupling Glucose/Fructose metabolism.

葡萄糖/果糖代谢解偶联引起代谢紊乱的分子机制分析。

• 批准号: 21K08542
• 负责人: 満島 勝
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: National Center for Global Health and Medicine
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K08542/
• 关键词: AldolaseB; フルクトース不耐症; 低血糖; 肝糖新生; HFI; グルコース代謝; フルクトース代謝; メタボリックシンドローム; グルコース; フルクトース; 糖代謝; AldolaseA/B

1.AldolaseBノックアウトマウスの解析本年度は、AldoBKOマウスの代謝表現型について解析を行った。フルクトース除去食飼育条件下で経口ブドウ糖負荷による耐糖能試験、インスリン皮下投与によるインスリン感受性試験、また肝糖新生能を皮下投与によるピルビン酸負荷試験、グリセロール負荷試験、グルカゴン負荷試験をそれぞれ行った。驚いたことに、AldoBKOマウスでは耐糖能が改善しており、初期血中インスリン値に変化がないことからインスリン感受性の改善が推測された。予想通り、インスリン感受性試験によりAldoBKOマウスではインスリン感受性の改善がみられた。また、グルカゴン負荷試験では両群には大きな差が見られなかったが、糖新生基質を投与した場合においてAldoBKOマウスでは血糖上昇が抑えられていた。この可能性として、①AldoBが糖新生の重要な酵素として機能すること、②インスリン感受性の改善により糖新生が抑制されたこと、などが考えられた。また、絶食時肝臓における様々な遺伝子の発現をq-PCRにより確認したところ、AldoBKOマウスの肝臓では摂食時に発現が高い多くの遺伝子がコントロールに比べ高い発現を示していた。このことは、AldoB欠損により絶食肝においてもインスリン応答性遺伝子の発現が促進されていることを示唆するものであり、今後そのメカニズムを解析する予定である。2.初代培養肝細胞を用いたフルクトース不耐症の解析前年度にAldoBKOマウス由来の初代培養肝細胞を用いた解析より、フルクトース添加によって細胞内のATP減少、AMPK活性化、糖新生の抑制がみられたが、阻害剤実験よりAMPK活性化が糖新生抑制の原因ではないと考えられた。そこで、細胞内で蓄積がみられるF-1Pに標的分子の検討を行ったところ、AldoAがF-1Pと結合することが分かった。現在詳細な解析を行っている。

1. AldoBKO 小鼠的分析今年，我们分析了 AldoBKO 小鼠的代谢表型。在无果糖饮食条件下进行使用口服葡萄糖负荷的葡萄糖耐量试验、使用皮下注射胰岛素的胰岛素敏感性试验以及关于肝糖异生的丙酮酸、甘油和胰高血糖素负荷试验。令人惊讶的是，AldoBKO 小鼠的葡萄糖耐量得到了改善，并且初始血液胰岛素水平没有变化表明胰岛素敏感性得到了改善。正如预期的那样，胰岛素敏感性测试显示 AldoBKO 小鼠的胰岛素敏感性有所改善。此外，尽管在胰高血糖素负荷试验中两组之间没有观察到重大差异，但当给予糖异生底物时，AldoBKO 小鼠的血糖升高受到抑制。其可能性包括（1）AldoB 作为糖异生的重要酶发挥作用，以及（2）通过提高胰岛素敏感性来抑制糖异生。此外，当我们通过q-PCR确认禁食期间肝脏中各种基因的表达时，我们发现许多在进食期间高表达的基因在AldoBKO小鼠的肝脏中表现出比对照组更高的表达。这表明即使在禁食的肝脏中，AldoB 缺乏也会促进胰岛素反应基因的表达，我们计划在未来分析这一机制。 2.使用原代培养的肝细胞进行的果糖不耐受分析前一年使用来自AldoBKO小鼠的原代培养的肝细胞进行的分析表明，添加果糖减少了细胞内ATP，激活了AMPK，并抑制了糖异生，但是，根据抑制剂实验，AMPK的激活被抑制。不被认为是糖异生抑制的原因。因此，我们研究了观察到在细胞内积累的F-1P的靶分子，并发现AldoA与F-1P结合。目前正在进行详细分析。

项目成果

マウスモデルを用いた遺伝性果糖不耐症における果糖誘導性低血糖の分子機構の解析

利用小鼠模型分析遗传性果糖不耐受中果糖诱导低血糖的分子机制

• 发表时间: 2021
• 作者: 満島勝;松川隼也;長沼孝雄;松本道宏
• 通讯作者: 松本道宏

マウスモデルを用いた遺伝性果糖不耐症における果糖誘導性低血糖の分子機構の解析

利用小鼠模型分析遗传性果糖不耐受中果糖诱导低血糖的分子机制

• 发表时间: 2021
• 作者: 満島勝;松川隼也;長沼孝雄;松本道宏
• 通讯作者: 松本道宏