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成長制御ホルモンが栄養依存的に産生される仕組みを解明/理化学研究所

理化学研究所(理研)多細胞システム形成研究センター成長シグナル研究チームの西村隆史チームリーダーらの研究チーム※は、体内の恒常性維持に必須な成長制御ホルモン「インスリン様ペプチド(ILP)[1]」が、栄養状態に依存して産生されるメカニズムを解明しました。

多細胞生物において、全身の成長は、環境に応じて柔軟に調節され、発育段階ごとに適切に制御されています。この全身の成長を調節する因子として最も良く研究されているのが、インスリンやインスリン様成長因子(IGF)[1]に代表される内分泌ホルモン1つであるILPです。ILPの機能は、環境変化、特に栄養状態に依存して適切かつ厳密に制御されることにより、全身の成長が調節されています。しかし、栄養状態の変化に応じてILPの産生がどのように制御されているか、そのメカニズムは未だ不明な点が多く残されていました。

研究チームは、モデル生物のキイロショウジョウバエを用いて、異なる細胞間の相互作用を介した、栄養依存的なILPの産生制御メカニズムについて分子レベルでの解明に取り組みました。キイロショウジョウバエのインスリン様ペプチド(Drosophila ILP; DILP)は、主に脳のインスリン産生細胞(IPC)[2]と呼ばれる神経分泌細胞で産生されます。研究チームは、栄養状態の変化によって顕著に遺伝子発現が制御されるDILPの1つ、DILP5遺伝子[3]に着目して解析を行いました。その結果、IPC内におけるDILP5遺伝子の発現は、脳グリア細胞[4]、コリン作動性神経[5]を介した栄養シグナルの伝達により制御されることが分かりました。さらに、このDILP5遺伝子の発現誘導が、栄養状態の変化に応じて、全身の成長を維持するのに重要であることも明らかにしました。この結果から、環境変化に応じて、組織や細胞間相互作用を介して生体が成長するメカニズムの一端が解明されました。

本研究は、米国の科学雑誌『Developmental Cell』に掲載されるのに先立ち、オンライン版(11月9日付け)に掲載されました。

※研究チーム
理化学研究所 多細胞システム形成研究センター 成長シグナル研究チーム
チームリーダー 西村 隆史 (にしむら たかし)
元研究員 岡本 直樹 (おかもと なおき)

背景
多細胞生物の全身の成長過程は、組織や時期特異的な遺伝子発現の変化により内在的にプログラムされています。その一方で、多細胞生物は各発育段階のさまざまな環境変化、特に栄養状態に応じて、柔軟に全身の成長を調節するプログラムも有しています。しかし、その分子レベルでのメカニズムについては未だ不明な点が多く残されています。

この全身の成長を制御する因子(成長制御ホルモン)として最も良く知られているのがインスリン様ペプチド(ILP)です。ILPは、インスリンに構造のよく似た内分泌ホルモン群の総称であり、脊椎動物ではインスリンの他、インスリン様成長因子(IGF)が良く知られています。ILPは、摂食に伴う栄養状態の変化に応じて産生され、体や組織の成長を直接的に調節します。しかし、これまでの研究では栄養状態の変化がどのように感知され、ILPの産生が制御されているのかは明らかになっていませんでした。

【詳細は下記URLをご参照下さい】
理化学研究所(理研) 2015年11月12日発表
理化学研究所(理研) ホームページ

2015年11月12日 16:53

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