池田 真一 (イケダ シンイチ)

Ikeda, Shin-ichi

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所属(所属キャンパス)

医学部 眼科学教室 (信濃町)

職名

特任助教(有期)

外部リンク

経歴 【 表示 / 非表示

  • 2008年04月
    -
    2014年03月

    順天堂大学大学院医学研究科, 代謝内分泌内科学教室, 博士研究員

  • 2014年04月
    -
    2016年03月

    東京大学大学院医学系系研究科, 老年看護・創傷看護学教室, 特任助教

  • 2016年04月
    -
    継続中

    慶應義塾大学医学部, 眼科学教室光生物学研究室, 特任助教

学位 【 表示 / 非表示

  • 博士(学術), 筑波大学, 課程, 2009年03月

 

研究分野 【 表示 / 非表示

  • ライフサイエンス / 眼科学

  • ライフサイエンス / 生理学

研究キーワード 【 表示 / 非表示

  • 細胞外マトリックス

  • 細胞間コミュニケーション

  • 組織リモデリング

  • 近視

  • 骨格筋

 

論文 【 表示 / 非表示

  • Lipidomic analysis revealed n-3 polyunsaturated fatty acids suppressed choroidal thinning and myopia progression in mice

    Mori K., Kuroha S., Hou J., Jeong H., Ogawa M., Ikeda S.i., Kang J.X., Negishi K., Torii H., Arita M., Kurihara T., Tsubota K.

    FASEB Journal (FASEB Journal)  36 ( 6 )  2022年06月

    ISSN  08926638

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    Myopia is increasing worldwide and its preventable measure should urgently be pursued. N-3 polyunsaturated fatty acids (PUFAs) have been reported to have various effects such as vasodilative and anti-inflammatory, which myopia may be involved in. This study is to investigate the inhibitory effect of PUFAs on myopia progression. A lens-induced myopia (LIM) model was prepared using C57B L6/J 3-week-old mice, which were equipped with a −30 diopter lens to the right eye. Chows containing two different ratios of n-3/n-6 PUFA were administered to the mice, and myopic shifts were confirmed in choroidal thickness, refraction, and axial length in the n-3 PUFA-enriched chow group after 5 weeks. To exclude the possibility that the other ingredients in the chow may have taken the suppressive effect, fat-1 transgenic mice, which can produce n-3 PUFAs endogenously, demonstrated significant suppression of myopia. To identify what elements in n-3 PUFAs took effects on myopia suppression, enucleated eyes were used for targeted lipidomic analysis, and eicosapentaenoic acid (EPA) were characteristically distributed. Administration of EPA to the LIM model confirmed the inhibitory effect on choroidal thinning and myopia progression. Subsequently, to identify the elements and the metabolites of fatty acids effective on myopia suppression, targeted lipidomic analysis was performed and it demonstrated that metabolites of EPA were involved in myopia suppression, whereas prostaglandin E2 and 14,15-dihydrotestosterone were associated with progression of myopia. In conclusion, EPA and its metabolites are related to myopia suppression and inhibition of choroidal thinning.

  • Short-term physical inactivity induces diacylglycerol accumulation and insulin resistance in muscle via lipin1 activation

    Kakehi S., Tamura Y., Ikeda S.I., Kaga N., Taka H., Ueno N., Shiuchi T., Kubota A., Sakuraba K., Kawamori R., Watada H.

    American Journal of Physiology - Endocrinology and Metabolism (American Journal of Physiology - Endocrinology and Metabolism)  321 ( 6 ) E766 - E781 2021年12月

    ISSN  01931849

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    Physical inactivity impairs muscle insulin sensitivity. However, its mechanism is unclear. To model physical inactivity, we applied 24-h hind-limb cast immobilization (HCI) to mice with normal or high-fat diet (HFD) and evaluated intramyocellular lipids and the insulin signaling pathway in the soleus muscle. Although 2-wk HFD alone did not alter intramyocellular diacylglycerol (IMDG) accumulation, HCI alone increased it by 1.9-fold and HCI after HFD further increased it by 3.3-fold. Parallel to this, we found increased protein kinase C ϵ (PKCϵ) activity, reduced insulin-induced 2-deoxyglucose (2-DOG) uptake, and reduced phosphorylation of insulin receptor β (IRβ) and Akt, key molecules for insulin signaling pathway. Lipin1, which converts phosphatidic acid to diacylglycerol, showed increase of its activity by HCI, and dominant-negative lipin1 expression in muscle prevented HCI-induced IMDG accumulation and impaired insulin-induced 2-DOG uptake. Furthermore, 24-h leg cast immobilization in human increased lipin1 expression. Thus, even short-term immobilization increases IMDG and impairs insulin sensitivity in muscle via enhanced lipin1 activity.

  • Violet light suppresses lens-induced myopia via neuropsin (OPN5) in mice

    Jiang X., Pardue M.T., Mori K., Ikeda S.I., Torii H., D'Souza S., Lang R.A., Kurihara T., Tsubota K.

    Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America)  118 ( 22 ) e2018840118 - e2018840118 2021年06月

    ISSN  00278424

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    Myopia has become a major public health concern, particularly across much of Asia. It has been shown in multiple studies that outdoor activity has a protective effect on myopia. Recent reports have shown that short-wavelength visible violet light is the component of sunlight that appears to play an important role in preventing myopia progression in mice, chicks, and humans. The mechanism underlying this effect has not been understood. Here, we show that violet light prevents lens defocus-induced myopia in mice. This violet light effect was dependent on both time of day and retinal expression of the violet light sensitive atypical opsin, neuropsin (OPN5). These findings identify Opn5-expressing retinal ganglion cells as crucial for emmetropization in mice and suggest a strategy for myopia prevention in humans.

  • Endurance runners with intramyocellular lipid accumulation and high insulin sensitivity have enhanced expression of genes related to lipid metabolism in muscle

    Kakehi S., Tamura Y., Takeno K., Ikeda S.I., Ogura Y., Saga N., Miyatsuka T., Naito H., Kawamori R., Watada H.

    Journal of Clinical Medicine (Journal of Clinical Medicine)  9 ( 12 ) 1 - 12 2020年12月

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    Context: Endurance-trained athletes have high oxidative capacities, enhanced insulin sensitivities, and high intracellular lipid accumulation in muscle. These characteristics are likely due to altered gene expression levels in muscle. Design and setting: We compared intramyocellular lipid (IMCL), insulin sensitivity, and gene expression levels of the muscle in eight nonobese healthy men (control group) and seven male endurance athletes (athlete group). Their IMCL levels were measured by proton-magnetic resonance spectroscopy, and their insulin sensitivity was evaluated by glucose infusion rate (GIR) during a euglycemic–hyperinsulinemic clamp. Gene expression levels in the vastus lateralis were evaluated by quantitative RT-PCR (qRT-PCR) and microarray analysis. Results: IMCL levels in the tibialis anterior muscle were approximately 2.5 times higher in the athlete group compared to the control group, while the IMCL levels in the soleus muscle and GIR were comparable. In the microarray hierarchical clustering analysis, gene expression patterns were not clearly divided into control and athlete groups. In a gene set enrichment analysis with Gene Ontology gene sets, “RESPONSE TO LIPID” was significantly upregulated in the athlete group compared with the control group. Indeed, qRT-PCR analysis revealed that, compared to the control group, the athlete group had 2–3 times higher expressions of proliferator-activated receptor gamma coactivator-1 alpha (PGC1A), adiponectin receptors (AdipoRs), and fatty acid transporters including fatty acid transporter-1, plasma membrane-associated fatty acid binding protein, and lipoprotein lipase. Conclusions: Endurance runners with higher IMCL levels have higher expression levels of genes related to lipid metabolism such as PGC1A, AdipoRs, and fatty acid transporters in muscle.

  • Oral bovine milk lactoferrin administration suppressed myopia development through matrix metalloproteinase 2 in a mouse model

    Ikeda S.I., Kurihara T., Toda M., Jiang X., Torii H., Tsubota K.

    Nutrients (Nutrients)  12 ( 12 ) 1 - 9 2020年12月

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    Recent studies have reported an association between myopia development and local ocular inflammation. Lactoferrin (LF) is an iron-binding protein present in saliva, tears, and mother’s milk. Furthermore, sequestering iron by LF can cause its antibacterial property. Moreover, LF has an anti-inflammatory effect. We aimed to determine the suppressive effect of LF against the development and progress of myopia using a murine lens-induced myopia (LIM) model. We divided male C57BL/6J mice (3 weeks old) into two groups. While the experimental group was orally administered LF (1600 mg/kg/day, from 3-weeks-old to 7-weeks-old), a similar volume of Ringer’s solution was administered to the control group. We subjected the 4-week-old mice to −30 diopter lenses and no lenses on the right and left eyes, respectively. We measured the refraction and the axial length at baseline and 3 weeks after using a refractometer and a spectral domain optical coherence tomography (SD-OCT) system in both eyes. Furthermore, we determined the matrix metalloproteinase-2 (MMP-2) activity, and the amount of interleukin-6 (IL-6), MMP-2, and collagen 1A1 in the choroid or sclera. The eyes with a minus lens showed a refractive error shift and an axial length elongation in the control group, thus indicating the successful induction of myopia. However, there were no significant differences in the aforementioned parameters in the LF group. While LIM increased IL-6 expression and MMP-2 activity, it decreased collagen 1A1 content. However, orally administered LF reversed these effects. Thus, oral administration of LF suppressed lens-induced myopia development by modifying the extracellular matrix remodeling through the IL-6–MMP-2 axis in mice.

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KOARA(リポジトリ)収録論文等 【 表示 / 非表示

総説・解説等 【 表示 / 非表示

  • UPR(Unfolded Protein Response)による病的眼軸伸張制御機構

    池田真一, 池田真一, 栗原俊英, 栗原俊英, 姜効炎, 姜効炎, 森紀和子, 森紀和子, 堅田侑作, 堅田侑作, 國見洋光, 國見洋光, 三輪幸裕, 三輪幸裕, 小沢信博, 小沢信博, 伊吹麻里, 伊吹麻里, 正田千穂, 正田千穂, 鳥居秀成, 鳥居秀成, 坪田一男, 坪田一男

    日本眼科学会雑誌 125 2021年

    ISSN  0029-0203

  • 東京都内小中学生における最新の近視有病率と近視関連環境因子

    四倉絵里沙, 四倉絵里沙, 鳥居秀成, 鳥居秀成, 井ノ口美香子, 井ノ口美香子, 徳村光昭, 徳村光昭, 内野美樹, 中村共生, 兵頭麻里, 森紀和子, 森紀和子, 姜効炎, 池田真一, 池田真一, 近藤眞一郎, 近藤眞一郎, 根岸一乃, 栗原俊英, 栗原俊英, 坪田一男

    日本眼光学学会総会プログラム・抄録集 56th 2020年

  • マウス近視モデルにおけるクロセチンの近視抑制効果

    森紀和子, 栗原俊英, 石田文子, 姜效炎, 池田真一, 鳥居秀成, 坪田一男

    日本眼科学会雑誌 123 2019年

    ISSN  0029-0203

  • バイオレットライト照射はマウス近視モデルにおける近視進行を抑制する

    姜 效炎, 栗原 俊英, 森 紀和子, 池田 真一, 汪 楊淞, 鳥居 秀成, 坪田 一男

    日本眼科学会雑誌 ((公財)日本眼科学会)  122 ( 臨増 ) 185 - 185 2018年03月

    ISSN  0029-0203

  • 新規レンズ誘導マウス近視モデルの確立及び誘導レンズ屈折力依存性の検討

    姜 效炎, 栗原 俊英, 森 紀和子, 田中 康久, 池田 真一, 宮内 真紀, 四倉 絵里沙, 鳥居 秀成, 坪田 一男

    日本眼科学会雑誌 ((公財)日本眼科学会)  121 ( 臨増 ) 255 - 255 2017年03月

    ISSN  0029-0203

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競争的研究費の研究課題 【 表示 / 非表示

  • 強膜小胞体ストレスによる病的眼軸伸長の分子機序の解明

    2020年04月
    -
    2023年03月

    文部科学省・日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 池田 真一, 基盤研究(C), 補助金,  研究代表者

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    近年アジア圏を中心に近視保有者が急増しており、メディアで報道されるなど注目されている。近視は眼球の前後の長さである眼軸長が伸長することで生じるが眼軸が長いほど視覚障害の割合が増加することからその進行を抑制することが重要であるが効果的な抑制法・治療法が現存しない。本研究は近視眼では強膜(白目部分)において小胞体ストレスが生じていること、その抑制により近視進行がほぼ抑制されることを見出した。これは強膜小胞体ストレスへの介入により効果的な近視抑制・治療法を生み出せる可能性を示唆している。本研究は強膜小胞体ストレスと近視進行の関係を明らかにしその抑制法を生み出そうとするものである。
    近視進行に強膜小胞体ストレスの関与を申請者は明らかにしているが、小胞体ストレスがどのように眼軸伸長に関与するのかどうかを検証するのが2020年度の目的であった。これに対して、小胞体ストレスによって活性化されるIRE1 (Inositol Response Element 1) 、ATF6 (Activating Transcription Factor 6)、PERK (PKR-like endoplasmic reticulum kinase)の3つのセンサータンパク質から始まるUnfolding Protein Response経路の阻害剤の点眼投与を近視誘導期間中に行った。その結果、阻害剤の単剤投与ではむしろ近視を促進することがありこのことはUPR経路の抑制により他経路が代償的に活性化されて近視進行を促進したと考えられた。そこで2種混合投与試験を行ったところPERKとATF6経路の同時阻害によって近視進行が抑制され、この2経路が近視進行に関わることが示唆された。また2経路のアゴニストの点眼投与は近視進行を誘導した。またテノン嚢下に高濃度のAAVを投与することで強膜において遺伝子発現をON/OFFに方法を確立した。その方法を用いて、IRE1, PERK, ATF6をCRISPER/Cas9システムによりノックダウンするとPERKのノックダウンでは近視化が認められたのに対して、ATF6のノックダウンは近視化を抑制することが明らかとなった。ATF6阻害剤の点眼投与は非近視誘導眼においても近視が誘導された事実とATF6ノックダウン実験による近視進行抑制の事実との矛盾は今後の検討課題であるが、PERK, ATF6経路が近視進行に関与することが強く示唆される結果である。
    本年度の目標は近視進行に関わる小胞体ストレス下流のシグナル経路を特定することであった。遺伝子改変動物を使った試験を想定していたが、マウスのクリーン度の問題で本学動物施設に導入することができなかったが、その点は阻害剤・活性化剤を用いた試験を代わりに施行したことでカバーされたどころかむしろ遺伝子改変マウス実験からは得られなかったであろう知見も得られた。また、テノン嚢下注射による遺伝子発現制御法の確立は年度内に行うことができた。以上の結果から予定通り進展していると考える。
    次年度はAAVによる強膜遺伝子制御法を用いて複数遺伝子のノックダウン実験を行う。また、近視進行に関わるATF6, PERKの標的遺伝子を見出すためin silico解析をまず行い、その後そこから得られた遺伝子の発現解析、および遺伝子の過剰発現・欠損実験を行う。

  • バイオレットライトによる近視抑制メカニズムの解明

    2019年04月
    -
    2020年03月

    科学研究費助成事業, 石田 文子, 栗原 俊英, 池田 真一, 基盤研究(C), 未設定

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    近視はアジア圏において急速に増加し、その保有率は60~90%であると試算されている。しかしその発症における分子機序は明らかではなく、そのため有効な治療法が存在しない。申請者らはヒト・ヒヨコを用いた試験で360nm-400nm領域光(バイオレットライト、VL)には近視進行抑制効果があること、また申請者らが開発したマウス近視誘導モデルにおいて近視強膜ではマクロファージの増加および繊維芽細胞増殖が生じることを見出した。強膜における細胞構成の変化が近視発症の分子機序であり、VLによる近視進行抑制は強膜における細胞増殖を抑制することで生じると仮説し、この仮説の検証を本研究の目的とする。
    近視はアジア圏を中心に急速に広がっているが、その発症・進行の分子機序および効果的な予防方法が存在しない。現在までに唯一エビデンスレベルが高い予防法として屋外活動あるが、申請者は太陽光に含まれる360nm~400nm領域の光(バイオレットライト)が近視進行抑制へ関与を示唆する知見を得ており、その近視進行抑制効果について検証した。申請者は夏、快晴、北向きの屋外太陽光に含まれるVLのエネルギーを基準にし、レンズ誘導近視マウスへの照射実験を行った結果、VLの照射はマウス近視モデルの近視進行を完全に抑えることが確認された。また、自然の太陽光の中にに豊富に存在する赤、緑、青色の光をVLと同じエネルギーでマウスに照射し、近視進行抑制効果を比較した結果、VLの近視抑制効果が一番強いことが確認された。以上により、屋外環境光に存在するVLはマウスの近視進行を抑制することができ、その抑制効果は波長特異的であることが証明された。
    また、近視は眼球の前後方向の長さである眼軸長が伸長することで生じるが、この眼球形態の変化に関して申請者は強膜に着目し病理学的組織学的な検討を詳細に進めたところ、近視強膜では、強膜線維芽細胞の粗面小胞体が膨張していることを見出した。これは小胞体ストレスが生じている際の一つの傍証であることから、近視強膜では小胞体ストレスが生じていること、それば眼軸伸長に関わっている可能性が考えられた。

  • 骨格筋における免疫学的微小環境と筋機能

    2016年04月
    -
    2019年03月

    文部科学省・日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 池田 真一, 基盤研究(B), 補助金,  研究代表者

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    骨格筋の質は筋機能のみならず、個体の寿命をも制御しうる報告が相次いでいる。しかしながら骨格筋の質とは一体なんであるかと言う本質的な問いに対する答えは全く明らかにされていない。研究代表者は骨格筋線維1本1本を取り囲んでいる基底膜を構成するECM成分こそが骨格筋の質の本質であると考えた。運動後の質の良い骨格筋と、徐神経や糖尿病などの質の悪い骨格筋とのECM遺伝子を網羅的に解析した結果、Lamb3遺伝子を見出した。これは筋再生過程で強く発現が誘導されAkt経路を介して骨格筋の再生・肥大を正に制御することを見出した。これらの結果は、骨格筋内のECMは筋機能を規定する重要な内部環境であることを示唆する。
    健康増進のために運動をする人は多く、脂肪燃焼や基礎代謝亢進によって健康増進効果が期待されている。研究代表者はそれだけではなく、運動によって骨格筋の質が向上することが健康増進のみならず個体寿命をも制御しうると考えているが、骨格筋の質とは何であるかと言う点が不明である。本研究によって質の本体が明らかになることで、健康寿命の延伸や場合によっては個体寿命の制御が可能となりうる点で学術的意義・社会的意義は非常に大きい。

  • 運動による筋の質・量の変化におけるマクロファージ中心仮説

    2013年04月
    -
    2016年03月

    科学研究費補助金, 池田真一, 基盤研究(C), 補助金,  研究代表者

  • 運動によるインスリン感受性亢進における筋‐マクロファージ間コミュニケーション

    2011年04月
    -
    2013年03月

    科学研究費補助金, 池田真一, 若手研究(B), 補助金,  研究代表者

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