骨格筋由来細胞外小胞による糖尿病機序解明、治療への応用

利用骨骼肌来源的细胞外囊泡阐明糖尿病机制和治疗应用

• 批准号: 22K08666
• 负责人: 齋藤 従道
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Gunma University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K08666/
• 关键词: 細胞外小胞; 骨格筋由来; 糖取り込み; 脂肪細胞; 伸展刺激; 糖代謝; 骨格筋; メカニカルストレッチ; インスリンシグナル

これまで我々は培養骨格筋細胞に伸展刺激を加え、分泌される細胞外小胞（EVs: Extracellular Vesicles）が骨格筋や脂肪細胞において糖取り込促進作用があることを見いだしている。また、伸展刺激により分泌されるEVs(Stretch EVs)、基底状態において分泌されるEVs(Basal EVs)をラベリングし、両方のEVsが直接脂肪細胞に取り込まれていることを確認できている。つまり、Stretch EVs内に糖取り込みを促進する分子が存在し、EVsが脂肪細胞に取り込まれることによって、他細胞の糖取り込み機構を制御していることが明らかとなった。本研究では骨格筋細胞から分泌され、脂肪細胞の糖取り込みを制御する因子の同定、解析を主目的としている。これまでに糖取り込みに関与する可能性のあるAMP-activated protein kinase (AMPK) やGlucose transporter 4 (Glut4)の発現において、EVsを受け取る脂肪細胞や骨格筋細胞内で発現量が変化することを報告してきた。さらに、培養骨格筋細胞から分泌されたStretch EVsをマウスに投与したところ、マウス骨格筋でのGlut4の発現量が上昇することが確認できた。この予備実験から伸展刺激を加えた骨格筋培養細胞で得られたEVsがin vivoで作用することを初めて証明できた。そして最終的には糖取り込みを制御する分子の発現を変化させたEVsを人工的に作成し、多量に精製し、生体内に投与することにより糖代謝を改善する方法（糖尿病を改善する治療法）を模索している。

This is the first time that we have stimulated the expansion and secretion of extracellular Vesicles (EVs) in cultured skeletal muscle cells and adipocytes. EVs secreted by stretch stimulation (Stretch EVs), EVs secreted by basal state (Basal EVs), EVs directly extracted from adipocytes, etc. Stretching EVs promotes the presence of molecules that are present in adipocytes and control the presence of sugar in other cells. The aim of this study is to identify and analyze factors that regulate the secretion of glucose in skeletal muscle cells and the regulation of glucose in adipocytes. The possibility of AMP-activated protein kinase (AMPK) and Glucose transporter 4 (Glut4) production in adipocytes and skeletal muscle cells affected by EVs is reported. The expression of Glut4 in cultured skeletal muscle cells was increased. This is the first time that EVs have been shown to function in vivo by adding extensional stimulation to cultured cells. The ultimate goal is to control the molecular evolution of EVs, artificially produce, refine, and administer them in vivo (diabetes treatment).

项目成果

機械的伸展刺激により分泌される骨格筋由来細胞外小胞は脂肪細胞のGlut4発現を調節して糖取り込み機構を制御する

机械拉伸刺激分泌的骨骼肌来源的细胞外囊泡调节脂肪细胞中Glut4的表达并控制糖的摄取机制

• 发表时间: 2022
• 作者: 齋藤従道

抗糖尿病作用を有するResolvinE3の検討

ResolvinE3抗糖尿病作用的检验

• 发表时间: 2022
• 作者: 齋藤従道;齋藤従道
• 通讯作者: 齋藤従道