骨髄細胞から膵β細胞を作る

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14657269
• Research Institution: Gunma University
• Principal Investigator: 小島 至 群馬大学, 生体調節研究所, 教授 (60143492)
• Keywords: 膵β細胞 / インスリン / 骨髄細胞 / 幹細胞 / 間葉系幹細胞

Research Abstract

本研究は骨髄細胞から幹細胞の可塑性を利用して膵β細胞を分化させ、糖尿病の再生医療への新たなる道を開くことを究極の目的にしている。本年度はまず骨髄細胞が果たしてインスリンを産生・分泌する膵β細胞に分化する能力をもつかどうかを動物実験で検討することにした。マウスより骨髄細胞を採取し、レトロウイルスベクターを用いてGFP遺伝子を導入してマーキングを行った。この骨髄細胞を同系のマウスに投与した。同時にマウスに膵管結紮、ストレプトゾトシン、部分膵切除などの膵侵襲を加えた。2週間後に膵臓を採取し、GFP陽性細胞の有無を検索した。その結果、膵管結紮を行ったマウスにおいて、膵導管部にGFP陽性細胞が集簇していることが観察された。それらのGFP陽性細胞はPDX-1を発現しており、また一部の細胞はインスリン陽性であった。したがって骨髄細胞が膵導管部に集まり、そこで膵前駆細胞に分化するなど、膵幹細胞としての機能を発揮したものと考えられた。このような変化は無処置のマウス、ストレプトゾトシン投与マウス、あるいは部分膵切除マウスにおいては観察されなかった。次に、骨髄細胞の中でもっとも増殖能が高く(in vitroで増幅しやすい)また可塑性の高い間葉系幹細胞がインスリン産生細胞に分化するかを検討した。骨髄細胞から間葉系細胞を分離採取し、同様にGFPでマーキングして膵管結紮したマウスに投与した。その結果、効率はやや低いものの、やはりGFPで標識された細胞が膵管周囲に集まり、一部がインスリンを発現した。したがって骨髄間葉系幹細胞もインスリン産生細胞へ分化する能力をもつことが明らかになった。

Research Products

• [Publications] Zhang, Y.Q., Zhang, H., Maeshima, A., Kurihara, H., Miyagawa, J., Kojima, I.: "Up-regulation of the expression of activins in the pancreatic duct by reduction of the β cell mass"Endocrinology. 143. 3540-3547 (2002)