転写因子遺伝子を用いた胚幹細胞のインスリン産生細胞への分化誘導

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15390092
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 宮崎 純一 大阪大学, 医学系研究科, 教授 (10200156)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 倭 英司 大阪大学, 医学系研究科, 助教授 (20273667)
• Keywords: ES細胞 / 転写因子 / インスリン / 再生 / ベータ細胞 / 糖尿病

Research Abstract

本研究では、ベータ細胞への分化に関係すると考えられる転写因子を誘導発現が可能な形でES細胞に遺伝子導入し、EB形成過程、あるいは形成後にそれを誘導発現させ、ベータ細胞への効率的な分化誘導を試みている。導入する転写因子遺伝子は、膵ベータ細胞分化に重要であるとされているisl-1、pdx-1、neurogenin3などである。(1)テトラサイクリン(Tc)制御下における検討。Tc制御下にpdx-1遺伝子の発現制御可能なES細胞を開発した。この細胞を分化誘導させると、pdx-1遺伝子の発現により、インスリン産生細胞が効率的に分化してくるかどうかを、RT-PCR、免疫染色などで検討した。(2)アデノウイルスベクターを用いた検討。アデノウイルスベクターはさまざま細胞にも効率的に感染するので、一過性の遺伝子発現の効果を研究するために効果的である。我々が最近開発したアデノウイルスベクター作製法を用いて、転写因子遺伝子(isl-1、pdx-1、neurogenin3、HNF3、HNF6、Pax4、mafA)を組み込んだアデノウイルスベクターを作製した。(3)インスリン分泌細胞への分化の評価。上記で得られた分化細胞からRNAを抽出し、RT-PCRにより解析した。最終分化の指標となるインスリン遺伝子発現を用いて、分化誘導の条件を検討した。その結果、pdx-1遺伝子の誘導発現により、効果的にインスリン産生細胞が分化することが示された。膵臓関連遺伝子、グルカゴン、ソマトスタチン遺伝子などの発現も認められ、インスリンなどでは免疫染色でも発現が確認された。

Research Products

• [Publications] Moritoh, Y. et al.: "Analysis of insulin-producing cells during in vitro differentiation from feedr-free embryonic stem cells"Diabetes. 52. 1163-1168 (2003)
• [Publications] Miyazaki, S. et al.: "Regulated expression of pdx-1 promotes in vitro differentiation of insulin-producing cells from embryonic stem cells"Diabetes. (in press). (2004)