ゲノム資源を用いた糖尿病発症遺伝素因としてのERストレス関連分子の探求

利用基因组资源探索 ER 应激相关分子作为糖尿病发生的遗传倾向

• 批准号: 16012244
• 负责人: 谷澤 幸生
• 金额: $ 3.07万
• 依托单位: Yamaguchi University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-16012244/
• 关键词: 糖尿病; インスリン分泌; 小胞体ストレス; 遺伝素因; Wolfram症候群

WFS1蛋白は膵ではランゲルハンス氏島、主にβ細胞とδ細胞に特異的に発現し、α細胞、PP細胞には発現されない。WFS1蛋白は細胞内では小胞体膜に存在する。ヒト線維芽細胞をthapsigarginやtunicamycinで処理することにより小胞体ストレスを誘導するとWFS1蛋白の発現亢進が認められた。また、マウス膵β細胞株であるMIN6細胞でも同様に、これらの薬剤処理によりWFS1 mRNA及び蛋白の発現誘導が観察された。Akita mouseはInsulin-2遺伝子のC96Y変異により膵β細胞数が減少し、糖尿病を発症する。C96Y変異によりイソスリンの分子内disulfide bondの形成が阻害されるため、異常なインスリン分子が細胞内に蓄積し、小胞体ストレスを惹起することがβ細胞障害の一因であると考えられている。この変異をホモ接合体でも持つins2^<96Y/Y>膵島腫瘍細胞ではBipの高発現が認められ、小胞体ストレスの存在が示唆された。この細胞においてもWFS1の発現は対象とした細胞に比較して増加していた。ヒトWFS1遺伝子の転写開始点から上流約3kbのプロモーター領域をluciferase遺伝子の上流に配置し、reporter遺伝子を作製した。このリポーターを含むプラスミドをMIN6細胞に導入した後、thapsigarginやtunicamycinで処理するとリポーター活性は有意に増加した。また、このプラスミドをins2^<96Y/Y>膵島腫瘍細胞および対照としたins2^<wild/wild>細胞にリポフェクション法でそれぞれ導入し、luciferase活性を測定すると、ins2遺伝子C96Yホモ変異株におけるluciferase活性は野生株に比べて約2倍に増加していた。これらのことは、WFS1は小胞体ストレスにより転写レベルで発現誘導されることを示し、小胞体ストレスに対する細胞応答に関与する可能性を示唆する。我々がポジショナルクローニングで同定したWFS1の機能は、小胞体ストレス応答に関連することが強く示唆される。Wolfram症候群での糖尿病の発症はβ細胞での小胞体ストレス応答の異常に起因する可能性が考えられ、より一般の2型糖尿病で類似の機序が発症素因として働く可能性について検討する必要がある。

WFS1蛋白在Langelhans，主要是胰腺中的β细胞和δ细胞中特异性表达，在α细胞和PP细胞中不表达。 WFS1蛋白位于细胞中的细胞膜中。已经观察到通过用thapsigargin或绝经霉素处理人的成纤维细胞来诱导内型应激，从而增加了WFS1蛋白的表达。同样，这些药物处理观察到了小鼠 - 巧克力β细胞的诱导WFS1 mRNA和蛋白质的诱导。 Akita小鼠由于胰岛素2基因C96Y突变而降低胰腺β细胞并发展为糖尿病。由于C96Y突变抑制了Isslin的二硫键的形成，因此认为异常的胰岛素分子在细胞中积聚并引起发呆细胞应激是β细胞疾病的原因之一。 INS2^<96y/y>胰岛肿瘤细胞（也具有这种突变）在HOMO托梁中也被认可，以高表达BIP表达，这表明存在Erosite胁迫。在该细胞中，与靶细胞相比，WFS1的表达增加。从人类WFS1基因的起点上游约3KB的启动子区域放置在荧光素酶基因的上游，以创建报告基因。在将该报告子纳入MIN6细胞中的质粒引入后，当用thapsigargin或皮甲霉素处理时，报告基因活性显着增加。此外，通过荧光素酶活性，将此质粒引入INS2^<野生/wid>细胞中的INS2^<野生/wid>细胞，并测量了荧光素酶活性。这些表明，由于EB所有应力，在转录水平上诱导WFS1，这表明它可能与细胞对细胞应激的反应有关。强烈建议，我们在位置克隆中鉴定的WFS1函数与通风应力响应有关。 Wolfram综合征中的糖尿病的发展可能是由于β细胞中审美应力反应异常，并且有必要检查类似机制可以作为一般2个糖尿病的可能性。

项目成果

糖尿病の最新医療(Wolfram症候群、分担執筆)(堀田饒 他編)

糖尿病的最新医疗护理（Wolfram 综合征，合著者）（Rao Hotta 等编辑）

• 发表时间: 2005
• 作者: Mitoma H;Horiuchi T;et al.;Kohei Ueda et al.;Ishihara H et al.;谷澤 幸生(分担執筆)
• 通讯作者: 谷澤 幸生(分担執筆)

Endoplasmic Reticulum Stress Induces Wfsl Gene Expression in Pancreatic β-cells via Transcriptional Activation.

内质网应激通过转录激活诱导胰腺 β 细胞中 Wfsl 基因表达。

• 发表时间: 2005
• 期刊: European Jouranla of Endocrinology (in press)
• 作者: Mitoma H;Horiuchi T;et al.;Kohei Ueda et al.
• 通讯作者: Kohei Ueda et al.