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総合医薬科学部門

中枢性代謝制御学 Department of Neuroscience for Metabolic Control

部門
総合医薬科学部門
分野
代謝・循環医学

スタッフ

准教授 戸田 知得
toda-c(アットマーク)kumamoto-u.ac.jp
助教 阿部 嵩志
t_abe(アットマーク)kumamoto-u.ac.jp

研究テーマ

【研究プロジェクト名および概要】

 脳は、体内のエネルギー状態を常に監視し、一定に保つ「恒常性(ホメオスタシス)」の維持において中心的な役割を担っている。体重のコントロールにおいては、食欲調節によるエネルギー摂取と、熱産生などのエネルギー消費のバランスを脳が統合的に決定しているため、数日間で体重が5キロ以上も急激に増減することは通常あり得ない。血糖値の調節についても同様であり、脳内のグルコースセンシング神経が血糖値の変動を常時モニターし、肝臓での糖産生や筋肉での糖取り込みを的確に調節することで、血糖値を正常範囲内に維持している。この精密な制御は、末梢組織から分泌されるホルモン、血中栄養素の濃度変化、迷走神経を介した上行性の神経伝達など、全身から集まるあらゆる情報を脳が統合処理することで実現されている。しかし、この脳内の恒常性維持機構に異常が生じると、緻密なバランスが崩壊し、肥満や糖尿病といった代謝疾患の発症に直結する。我々の研究室では、エネルギー代謝を司る脳内メカニズムや神経回路の働き、そしてその破綻プロセスについての基礎研究を推し進め、従来とは異なる新たなアプローチに基づく革新的な糖尿病治療法の開発を目指している。

 The brain plays an important role in maintaining energy homeostasis in the body. For body weight control, the brain determines the balance between appetite and energy expenditure such as heat production, so it is not usual to increase or decrease body weight by more than 5 kg in a few days. The same is true for blood glucose levels. Sensors in the brain called glucose-sensing neurons monitor an increase and decrease in blood glucose levels and regulate glucose production from the liver and glucose uptake in muscles to keep blood glucose levels within normal ranges. Hormones secreted from peripheral tissues, changes in the concentration of nutrients in the blood, and ascending neurotransmissions such as the vagus nerve are all integrated with the brain to achieve this precise control. However, abnormalities in the homeostatic system in the brain lead to the development of obesity and diabetes. Our laboratory is conducting basic research on these brain mechanisms, neural circuits, and mechanisms of disruption, to develop new therapy for diabetes.