バソプレシンによる小腸内分泌Ｌ細胞からのＧＬＰ－１分泌調節機構の解析

加压素调节小肠分泌L细胞分泌GLP-1的机制分析

基本信息

批准号：
16J06838
负责人：
原田一貴
金额：
$ 1.22万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2016
资助国家：
日本
起止时间：
2016-04-22 至 2019-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

小腸内分泌L細胞（以下、L細胞）は、消化管内の栄養素、腸内細菌代謝産物、血液中のホルモン、神経伝達物質などを感知し、グルカゴン様ペプチド-1（glucagon-like peptide-1: GLP-1）を分泌する。GLP-1は膵β細胞からのインスリン分泌を促進するほか、摂食行動を抑制するため、内在的なGLP-1分泌能を改善することで糖尿病などの代謝疾患治療に結びつくことが期待されている。アルギニンバソプレシン（arginine vasopressin: AVP）は、腎臓からの水の再吸収に加えて社会行動や血糖値制御にも関与するホルモンである。申請者はAVPがGLP-1分泌を制御し血糖値調節に関与している可能性を提唱し、AVPおよびAVP受容体によるGLP-1分泌調節機構、およびその破綻が生体に及ぼす影響の解明を目的とした。まず、マウスL細胞由来細胞株GLUTag細胞にAVPを投与し、ELISA法によりGLP-1分泌量を測定したところ、細胞内Ca2+濃度およびGLP-1開口分泌回数の上昇を引き起こす濃度で分泌量が有意に上昇した。ここから、AVPによりGLP-1分泌が促進されることが確かめられた。次に、3種のAVP受容体遺伝子欠損マウス（V1aR-/-、V1bR-/-、V1a・V1bR-/-マウス）を用い、安静時および摂食時の血中GLP-1濃度を測定した。摂食条件としてグルコースやアミノ酸などの栄養成分を経口投与したが、マウスでは経口投与によるGLP-1分泌促進効果が低く、分泌能をより正確に解析できるようにするため、小腸への直接注射による投与方法を確立している。また、細胞内の代謝を制御する分子であるATP濃度変化を可視化できる蛍光タンパク質センサーMaLionを開発したほか、グルコース可視化センサーGreen Glifonの開発にも成功した。

小肠内分泌L细胞（以下称为L细胞）在胃肠道，肠道细菌代谢物，血液，神经递质中的激素等感知营养素，并分泌胰高血糖素样肽-1（GLP-1）。 GLP-1可促进胰腺β细胞的胰岛素分泌，并抑制饮食行为，并有望提高内在的GLP-1分泌能力，从而导致治疗诸如糖尿病等代谢疾病的治疗。精氨酸加压素（AVP）是一种激素，除了从肾脏中吸收水外，还参与了社会行为和血糖控制。申请人提出了AVP调节GLP-1分泌并参与血糖调节的可能性，其目的是阐明AVP和AVP受体调节GLP-1分泌调节的机制，以及其对生物体的衰竭的影响。首先，将AVP施用至源自小鼠L细胞的谷状细胞，并通过ELISA测量GLP-1分泌量，而在浓度下，分泌量显着增加，这导致细胞内Ca2+浓度增加以及GLP-1开放时间分泌的时间增加。从这一点开始，已经确认AVP促进了GLP-1分泌。接下来，使用三种类型的AVP受体基因缺陷小鼠（V1AR - / - ，V1BR - / - 和V1A-V1BR - / - 小鼠）用于测量静止和进食时血液中GLP-1的浓度。营养成分（例如葡萄糖和氨基酸）是口服的，但在小鼠中，口服促进的促进作用较低，为了对分泌能力进行更准确的分析，已经建立了直接注入小肠。除了开发荧光蛋白传感器莫里翁（Malion）外，它可以可视化ATP浓度的变化，ATP浓度（控制细胞内代谢的分子），还成功地开发了葡萄糖可视化传感器绿色glifon。