MIN6細胞株を利用したグルコース反応性インスリン分泌機構に関する研究

利用MIN6细胞系研究葡萄糖反应性胰岛素分泌机制

• 批准号: 00J72204
• 负责人: 石塚 伸子
• 金额: $ 1.54万
• 依托单位: Chiba University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-00J72204/
• 关键词: 糖尿病; インスリン分泌; ディファレンシャルディスプレイ; カルシウム

<研究の目的>グルコース反応性膵β細胞株MIN6細胞を限界希釈して得られたコロニーを単離し、グルコース反応性インスリン分泌が良好なm9株と、不良なm14株をサブクローン化した。本研究では、この2つのサブクローン化したMIN6細胞を用いて、グルコース反応性インスリン分泌機構とその破綻に関与する遺伝子を網羅的に同定し、それぞれの遺伝子のインスリン分泌における役割を解析する。<研究実績の概要>蛍光ディファレンシャルディスプレイ法、データベース検索およびノザン法により、m9株とm14株の間で発現量の異なる遺伝子を同定した後、分類した。その結果、カルシウム代謝に重要な分子の発現の差異が認められた。細胞内カルシウム濃度測定より、m14株ではm9株に比べ細胞内カルシウム濃度の増加をみとめ、グルコース反応性カルシウム濃度上昇を認めなかった。m14株をカルシウムチャネルブロッカーであるニフェジピン処置後、グルコース反応性細胞内カルシウム濃度上昇とグルコース反応性インスリン分泌が改善した。さらにm14株では、ニフェジピン処置後、ATP感受性カリウムチャネルおよび電位依存性カルシウムチャネルのサブユニットの発現がmRNAレベル、タンパクレベルともに上昇した。m9株ではカルシウムチャネル作動薬であるBay K8644によりATP感受性カリウムチャネルおよび電位依存性カルシウムチャネルのサブユニットの発現が低下した。以上の結果、慢性的な細胞内カルシウムの上昇が、m14株のインスリン分泌不良の原因であることが示唆された。m9株とm14株で発現の異なる遺伝子のうち、カルシウム代謝に関与する遺伝子は、m14株の細胞内カルシウム上昇およびそれに伴うインスリン分泌不良の原因である可能性がある。さらに糖尿病におけるインスリン分泌不全との関与も示唆される。

<研究目的> 我们分离了通过有限稀释葡萄糖反应性胰腺β细胞系MIN6细胞获得的集落，并亚克隆了葡萄糖反应性胰岛素分泌良好的m9菌株和葡萄糖反应性较差的m14菌株-反应性胰岛素分泌。在本研究中，我们将利用这两个亚克隆的MIN6细胞来全面鉴定参与葡萄糖反应性胰岛素分泌机制及其分解的基因，并分析每个基因在胰岛素分泌中的作用。 <研究结果概要> 利用荧光差异显示法、数据库检索和Northern方法，对m9和m14菌株之间表达水平不同的基因进行鉴定和分类。结果，观察到对钙代谢重要的分子表达的差异。通过测定细胞内钙浓度，观察到与m9株相比，m14株的细胞内钙浓度增加，但没有观察到葡萄糖反应性钙浓度的增加。用钙通道阻滞剂硝苯地平处理 m14 菌株后，葡萄糖反应性细胞内钙浓度增加，葡萄糖反应性胰岛素分泌得到改善。此外，在 m14 菌株中，硝苯地平治疗后，ATP 敏感钾通道和电压门控钙通道亚基的 mRNA 和蛋白质水平表达均增加。在菌株 m9 中，Bay K8644（一种钙通道激动剂）减少了 ATP 敏感钾通道和电压门控钙通道亚基的表达。上述结果提示，细胞内钙的慢性升高是m14品系胰岛素分泌缺陷的原因。在 m9 和 m14 菌株之间差异表达的基因中，参与钙代谢的基因可能是 m14 菌株细胞内钙增加和相关胰岛素分泌缺陷的原因。此外，还表明它与糖尿病中的胰岛素分泌缺陷有关。

项目成果

Minami K. et al.: "Normalization of intracellular Ca^<2+> induces a glucose-responsive state in glucose-unresponsive β-cells"J. Biol. Chem. 2002. 277. 25277-25282 (2002)

Minami K.等人：“细胞内Ca 2+ 的正常化在葡萄糖无反应性β细胞中诱导葡萄糖反应状态”J. Biol. 2002. 277. 25277-25282 (2002)