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器官系機能調節学(協力)内分泌代謝学

研究室概要

内分泌代謝分野は、独自に開発した遺伝子改変動物モデルの解析を軸として、糖尿病をはじめとした内分泌疾患・代謝疾患の病態生理を解明することにより、疾患の予防・治療法を開発することを目指しています。 このほかに、生体が遭遇するさまざまな環境変化に対する心臓機能の適応と、その破綻のメカニズムを解析しています。

研究プロジェクト

1.    グルカゴンによるアミノ酸代謝制御機構の解析 我々が作成したグルカゴン遺伝子改変動物モデルを用いた解析から、グルカゴンの特異的生理作用として血糖上昇よりもアミノ酸代謝の恒常性維持がより重要であることが明らかとなりました。グルカゴンによるアミノ酸代謝の制御機構の解析をさらに進めることにより、生体における血中アミノ酸濃度の制御機構とその病態生理学的意義を解明することを期待しています。

2.    ニコチンアミド代謝制御におけるグルカゴンの役割の解明 ニコチンアミドはサーチュインの共基質であるNADの構成要素ですが、このニコチンアミドを代謝する酵素の発現がグルカゴンにより制御されることを我々は明らかとしました。現在、ニコチンアミド代謝酵素遺伝子改変動物モデルを作成し、その表現型解析を進めています。

3.    遺伝性内分泌疾患の病態の解析 甲状腺ホルモン受容体遺伝子の異常による甲状腺ホルモン不応症の病態解析およびガイドラインの作成に取り組んでいます。

4.           心臓突然死のメカニズム解明と治療に関する研究 独自に開発した心筋活動電位の高分解能光学マッピング・システムを用いて、心臓における興奮波の伝播現象を解析しています。心室頻拍や細動など致死性不整脈の原因となる渦巻き型旋回興奮(スパイラル・リエントリー)の成立・維持機構の解明を目指しています。さらに、スパイラル・リエントリーの制御による新たな致死性不整脈の予防・治療技術の開発についても取り組んでいます。

5.           心臓のリモデリングと不整脈発生に関する研究 心肥大や心不全などの病態に伴う心筋の形態・機能変化(リモデリング)と重篤な不整脈発生との関連について、様々な実験動物モデルを用いて、イオンチャネル・トランスポータやCa2+制御タンパクの発現変化の面から解析しています。

6.           心拍変動指標を用いた突然死予測と健康ストレスに基づく健康障害のエビデンスの確立 年間5万例のホルター24時間心電図の大規模データベースを保有しており、生活行動様式と心血管イベントの関連を解析して、現代社会のストレスと健康障害の関連に関するエビデンス作りをめざしています。

教員

構成員名役職所属
林 良敬 教授 内分泌代謝分野
本荘 晴朗 准教授 内分泌代謝分野
植田 典浩 助教 内分泌代謝分野

研究実績

  • 2019年
    1. Takeda K, Nemoto KI, Hayashi Y, Yamamoto M, Sakuta R, Kimura T, Noto H Two mutations in thyroid hormone receptor beta gene (P453A and C36Y) in a family with resistance to thyroid hormone with comorbid myotonic dystrophy. Thyroid 2019 (in press)
  • 2018年
    1. Hayashi Y, Seino Y. Regulation of amino acid metabolism and alpha-cell proliferation by glucagon. Journal of Diabetes Investigation 9:464-472, 2018.
    2. Tomii N, Yamazaki M, Arafune T, Kamiya K, Nakazawa K, Honjo H, Shibata N, Sakuma I. Interaction of phase singularities on spiral wave tail: reconsideration of capturing the excitable gap. American Journal of Physiology -Heart and Circulatory Physiology 315:H318-H326, 2018.
  • 2017年
    1. Maekawa R, Seino Y, Ogata T, Murase M, Iida A, Hosokawa K, Joo E, Harada N, Tsunekawa S, Hamada Y, Oiso Y, Inagaki N, Hayashi Y, Arima H. Chronic high-sucrose diet increases fibroblast growth factor 21 production and energy expenditure in mice. The Journal of Nutritional Biochemistry 49: 71-79, 2017.Iida M, Yamamoto M, Ishiguro Y, Yamazaki M, Ueda N, Honjo H, Kamiya K. Association of left atrial phasic volumes with systemic arterial stiffness and ankle-brachial index in hypertensive patients. Journal of Human Hypertension 31: 270-277, 2017.
    2. Ogawa, T, Honjo H, Yamazaki, M, Kushiyama Y, Sakuma I, Kodama I, Kamiya K. Ranolazine Facilitates termination of ventricular tachyarrhythmia associated with acute myocardial ischemia through suppression of late INa-mediated focal activity. Circulation Journal 81: 1411-1428, 2017.
  • 2016年
    1. Iida A, Seino Y, Fukami A, Maekawa R, Yabe D, Shimizu S, Kinoshita K, Takagi Y, Izumoto T, Ogata H, Ishikawa K, Ozaki N, Tsunekawa S, Hamada Y, Oiso Y, Arima H, Hayashi Y. Endogenous GIP ameliorates impairment of insulin secretion in proglucagon-deficient mice under moderate beta cell damage induced by streptozotocin. Diabetologia 59: 1533-1541, 2016
    2. Tomii N, Yamazaki M, Arafune T, Honjo, H, Shibata N, Sakuma I. Detection algorithm of phase singularity using phase variance analysis for epicardial optical mapping data. IEEE Transactions on Biomedical Engineering 63:1795-1803, 2016.
    3. Kushiyama Y, Honjo H, Niwa R, Takanari H, Yamazaki M, Takemoto Y, Sakuma I, Kodama I, Kamiya K. Partial IK1 blockade destabilizes spiral wave rotation center without inducing wave breakup and facilitates termination of reentrant arrhythmias in ventricles. American Journal of Physiology -Heart and Circulatory Physiology 311: H750-H758, 2016.
    4. Takanari H, Bourqonje VJ, Fontes MS, Raaijmakers AJ, Driessen H, Jansen JA, van der Nagel R, Kok B, van Stuijvenberg L, Boulaksil M, Takemoto Y, Yamazaki M, Tsuji Y, Honjo H, Kamiya K. Kodama I, Anderson ME, van der Heyden MA, van Rijen HV, van Veen TA, Vos MA. Calmodulin/CaMK II inhibition improves intercellular communication and impulse propagation in the heart, and is anti-arrhythmic under conditions when fibrosis is absent. Cardiovascular Research 111: 410-421, 2016.
    5. Yamada C, Kuwahara K, Yamazaki M, Nakagawa Y, Nishikimi T, Kinoshita H, Kuwabara Y, Minami T, Yamada Y, Shibata J, Nakao K, Cho K, Arai Y, Honjo H, Kamiya K, Nakao K, Kimura T. The renin-angiotensin system promotes arrhythmogenic substrates andalethal arrhythmias in mice with non-ischemic cardiomyopathy. Cardiovascular Research 109: 162-173, 2016.
  • 2015年
    1. Takano Y, Kasai K, Takagishi Y, Kikumori T, Imai T, Murata Y, Hayashi Y Pancreatic neuroendocrine tumors in mice deficient in proglucagon-derived peptides. PLoS One 10: e0133812, 2015.
  • 2014年
    1. Kinoshita K, Ozaki N, Takagi Y, Murata Y, Oshida Y, Hayashi Y Glucagon is essential for adaptive thermogenesis in brown adipose tissue. Endocrinology 155: 3484-3492, 2014
  • 2013年
    1. Fukami A, Seino Y, Ozaki N, Yamamoto M, Sugiyama C, Sakamoto-Miura E, Himeno T, Takagishi Y, Tsunekawa S, Ali S, Drucker DJ, Murata Y, Seino Y, Oiso Y, Hayashi Y. Ectopic expression of GIP in pancreatic ß-cells maintains enhanced insulin secretion in mice with complete absence of proglucagon-derived peptides.Diabetes 62: 510-518, 2013
  • 2012年
    1. Watanabe C, Seino Y, Miyahira H, Yamamoto M, Fukami A, Ozaki N, Takagishi Y, Sato J, Fukuwatari T, Shibata K, Oiso Y, Murata Y, Hayashi Y. Remodeling of hepatic metabolism and hyperaminoacidemia in mice deficient in proglucagon-derived peptides. Diabetes 61: 74-84, 2012
  • 2011年
    1. Hayashi Y. Metabolic impact of glucagon deficiency. Diabetes,Obesity and Metabolism 13: S151-S157, 2011.
  • 2009年
    1. Hayashi Y, Yamamoto M, Mizoguchi H, Watanabe C, Ito R, Yamamoto S, Sun XY, Murata Y. Mice deficient for glucagon gene-derived peptides display normoglycemia and hyperplasia of islet alpha-cells but not of intestinal L-cells. Molecular Endocrinology 23: 1990-1999, 2009

研究キーワード

グルカゴン、ランゲルハンス島、エネルギー代謝、アミノ酸代謝、ニコチンアミド代謝