Role for two distinct lineages of beta cells in diabetes progression
| Project/Area Number |
20H03463
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 49030:Experimental pathology-related
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| Research Institution | Gunma University |
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Principal Investigator |
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥14,560,000 (Direct Cost: ¥11,200,000、Indirect Cost: ¥3,360,000)
Fiscal Year 2022: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2020: ¥5,980,000 (Direct Cost: ¥4,600,000、Indirect Cost: ¥1,380,000)
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| Keywords | 膵β細胞 / PP細胞 / 膵ラ氏島 / シングルセルRNA解析 / 膵島 / β細胞 / 糖尿病 / 細胞系譜追跡 / グルコース応答性 / Ppy |
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| Outline of Research at the Start |
これまでの研究で我々は糖尿病発症の鍵を握る膵β細胞に、起源の異なる２系統の細胞集団が存在することを突き止めた。また、この２系統のβ細胞は、遺伝子発現が異なることから、その働きにも違いがあることが強く示唆された。すなわち、より未分化な形質を示すβ細胞系列の方が高血糖などのストレス時に障害されにくい可能性がある。この２つのβ細胞系列の特徴を明らかにして、人為的に制御することにより、糖尿病の発症抑制を行なうことが可能かどうか、多面的に検討してゆきたい。
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| Outline of Final Research Achievements |
By combining cell lineage tracing experiments using Ppy-Cre mice with single-cell RNA analysis, it was shown that β-cells can be categorized into two lineages: Ppy-lineage β-cells and non-Ppy-lineage β-cells. Ppy-lineage β-cells are located at the periphery of the islets, are less glucose- and Ca2+-responsive, have a gene expression profile similar to that of PP cells. Ppy-lineage β-cells are immature as multihormonal β-cells that express not only INS but also Ppy, Gcg, and Som. Furthermore, they were more resistant to β-cell injury in diabetic conditions than non-Ppy lineageβ-cells.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
膵ラ氏島に存在するβ細胞はインスリン分泌を担う体内で唯一の細胞腫であり、その機能や数の低下は、現在日本の国民病のひとつとなっている糖尿病の原因となる。今回我々の研究により、他の膵内分泌細胞であるPP細胞が発現するPpy遺伝子をマーカーとして用いることにより、β細胞が大きく2種類に大別されることが明らかとなった。Ppyと関係のあるβ細胞は、関係のないβ細胞に比べて、機能的に未熟であり、血糖に応答してインスリンを分泌する能力は弱いが、傷害に強いβ細胞であることが明らかになった。このようなβ細胞の新しい多様性の発見は、糖尿病の病態の理解や新たな治療につながる可能性がある。
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Report
(4 results)
Research Products
(40 results)
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[Journal Article] Cumulative autophagy insufficiency in mice leads to progression of β-cell failure2022
Author(s)
Suzuki L, Miyatsuka T, Himuro M, Wakabayashi Y, Osonoi S, Miura M, Katahira T, Fujitani Y, Iida H, Mizukami H, Nishida Y, Watada H
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Journal Title
Biochem Biophys Res Commun
Volume: 611
Pages: 38-45
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Pancreatic islet Ppy-expressing gamma-cells display mixed phenotypic traits and have the adaptive plasticity to engage insulin production.2021
Author(s)
Perez-Frances M, van Gurp L, Abate MV, Cigliola V, Furuyama K, Bru-Tari E, Oropeza D, Carreaux T, Fujitani Y, Thorel F, Herrera PL.
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Journal Title
Nature Communications
Volume: 12
Issue: 1
Pages: 4458-4458
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Leukotriene A4 hydrolase deficiency protects mice from diet-induced obesity by increasing energy expenditure through neuroendocrine axis.2020
Author(s)
Uzawa H, Kohno D, Koga T, Sasaki T, Fukunaka A, Okuno T, Jo-Watanabe A, Kazuno S, Miyatsuka T, Kitamura T, Fujitani Y, Watada H, Saeki K*, Yokomizo T
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Journal Title
FASEB J
Volume: 34(10)
Issue: 10
Pages: 13949-13958
DOI
Related Report
Peer Reviewed
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[Journal Article] Transcriptome Analysis Dissects the Replicating Process of Pancreatic Beta Cells in Partial Pancreatectomy Model2020
Author(s)
Tatsuoka H, Sakamoto S, Yabe D, Kabai R, Kato U, Okumura T, Botagarova A, Tokumoto S, Usui R, Ogura M, Nagashima K, Mukai E, Fujtani Y, Watanabe A, Inagaki N
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Journal Title
iScience
Volume: 23
Issue: 12
Pages: 101774-101774
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access
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