Transcriptome analysis of glucose metabolism disorder using a zebrafish diet-induced obesity model

2013年度～2014年度科学研究費補助金(若手研究（B）)研究成果報告書糖代謝異常とは、糖尿病または糖尿病にはなっていないが血糖が高めである状態である。その原因はインスリン作用の不足によるものだが、その詳細な発症までのゲノムメカニズムまだ明らかになっていない。本研究では、食餌性肥満ゼブラフィッシュの肝膵臓における遺伝子発現が次世代シーケンサーを用いて網羅的に解析した。バイオインフォマティクス解析によりヒト糖尿病と共通するパスウェイを確立し、さらに複数の新規治療標的遺伝子候補の抽出に成功した。また、遺伝子発現抑制実験や糖尿病治療薬の投与により、ゼブラフィッシュがヒトの糖代謝異常症モデルに十分なりうることを証明した。Glucose metabolism disorders, such as diabetes mellitus, are pathological conditions in which the blood glucose cannot be maintained within the normal range. The pathogenesis of these conditions are either relatively low insulin production or insulin resistance or both, but there are little understanding of the mechanisms at present. In this study, we performed comparative transcriptome analysis of liver and pancreas tissue from diet-induced obese zebrafish using next-generation sequencer. Bioinformatics analysis revealed that obese zebrafish and human share common pathophysiological pathways related to glucose metabolism, and several new treatment target gene candidates were identified. In addition, we demonstrated that this diet-induced obesity model is utility as an animal model for human glucose metabolism disorders by gene knockdown experiments and diabetes therapeutic drugs treatment