運動によるインスリン抵抗性改善の分子基盤

运动改善胰岛素抵抗的分子基础

基本信息

批准号：
20K20620
负责人：
秋本崇之
金额：
$ 16.64万
依托单位：
Waseda University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Research (Pioneering)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-07-30 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では，従来不可能であった様々な生物学的階層において，物理刺激に応じた骨格筋組織への糖取込み動態を可視化することで，運動によるインスリン抵抗性改善の分子メカニズムに迫るとともに，インスリン抵抗性に対する新たな治療戦略の創出を目指している．本年度は，生細胞における糖代謝をモニタリングするため，糖輸送体GLUT4とpH依存的な蛍光タンパク質の融合遺伝子を構築し，各種培養細胞での検証を実施した．さらに検出感度を向上させるため，蛍光タンパク質に変異を導入して最適な遺伝子を探索する実験系の構築に着手した．次にin vitroでの三次元培養によって骨格筋組織を構築し，これを上記の糖代謝動態の観察に用いるための実験系の最適化を実施した．現状において三次元培養組織を構築することは可能となったが，これをハイスループット化し，ドラッグスクリーニングを試行するためには，三次元組織培養系の更なる最適化が必要なことが明らかとなった．また同時にグルコース感受性蛍光タンパク質を用いて，筋収縮時の筋細胞内グルコース動態をin vivo環境下で経時的に観察する技法の確立を目的とし，収縮前後での細胞内グルコース動態の検証を実施した．

在这项研究中，我们将可视化骨骼肌组织响应各种生物水平的物理刺激而摄取葡萄糖的动态，这在以前是不可能的，并探索运动改善胰岛素抵抗的分子机制，我们的目标是创造新的治疗方法。胰岛素抵抗策略。今年，为了监测活细胞中的糖代谢，我们构建了糖转运蛋白GLUT4和pH依赖性荧光蛋白之间的融合基因，并在各种培养细胞中进行了验证。为了进一步提高检测灵敏度，我们开始构建一个实验系统，通过向荧光蛋白中引入突变来寻找最佳基因。接下来，我们通过体外三维培养构建了骨骼肌组织，并优化了用于观察上述葡萄糖代谢动态的实验系统。虽然现在可以构建三维培养组织，但很明显，需要进一步优化三维组织培养系统，以实现高通量和试验药物筛选。同时，我们使用葡萄糖敏感荧光蛋白建立了一种在体内环境中观察肌肉收缩过程中随时间变化的细胞内葡萄糖动态的技术，并验证了收缩前后的细胞内葡萄糖动态。

项目成果

期刊论文数量（8）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

University of Padova/Venetian Institute of Molecular Medicine(イタリア)

帕多瓦大学/威尼斯分子医学研究所（意大利）

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

国立研究開発法人産業技術総合研究所バイオメディカル研究部門構造創薬研究グループ加藤義雄研究室

产业技术综合研究所（AIST）生物医学研究部结构药物发现研究组加藤芳雄实验室

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

早稲田大学筋生物学研究室

早稻田大学肌肉生物学实验室

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

Molecular Mechanisms of Skeletal Muscle Hypertrophy.

DOI：
10.3233/jnd-200568
发表时间：
2021
期刊：
Journal of neuromuscular diseases
影响因子：
3.3
作者：
Schiaffino S;Reggiani C;Akimoto T;Blaauw B
通讯作者：
Blaauw B

In vivo Ca2+ dynamics during cooling after eccentric contractions in rat skeletal muscle.

大鼠骨骼肌离心收缩后冷却过程中的体内 Ca2 动力学。

DOI：
10.1152/ajpregu.00253.2020
发表时间：
2021
期刊：
Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol.
影响因子：
0
作者：
Takagi R;Tabuchi A;Asamura T;Hirayama S;Ikegami R;Tanaka Y;Hoshino D;Poole DC;Kano Y.
通讯作者：
Kano Y.