2016 Fiscal Year Research-status Report
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16K09765
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| Research Institution | Gunma University |
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Principal Investigator |
藤谷 与士夫 群馬大学, 生体調節研究所, 教授 (30433783)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
原 朱美 順天堂大学, 医学部, その他 (60570009)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 膵島 / PP細胞 / β細胞 / 糖尿病 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題の目的は、Ppy遺伝子Creノックインマウス(Ppy-Cre)を用いたPP細胞の細胞系譜の追跡により、PP－β細胞間の分化転換機構を解明し、PP細胞が新たなβ細胞の起源となる可能性を実証することである。
PP細胞の細胞系譜追跡を行なう目的で、Ppy promoter-Creノックインマウス(Ppy Cre/+)とROSA26 promoter-EYFPを交配し、Ppy-Cre/+:ROSA26-EYFPマウスを作出した。市販の抗PP細胞(Millipore社)を用いて４週令のPpy-Cre/+:ROSA26-EYFPマウスの膵島を染色したところ、GFP陽性細胞とPP陽性細胞とは共染色されない細胞が多かった。市販のPP細胞は特異性が低いことが考えられたため、PP特異的なモノクローナル抗体を作製することにした。Ppy Cre/+マウスを交配してPpyCre/Cre(PpyKO)マウスを作製し、このPpyKOマウスにPpyペプチドを免疫することにより、抗PPマウスモノクローナル抗体を独自に作出した。この抗体の特異性に関しては、PpyKOマウスを用いて検証した。
この抗体を用いてPpy-Cre/+:ROSA26-EYFPマウスの膵島を解析したところ、市販のPP抗体を用いた場合とは異なり、PP細胞のほとんどはGFPでラベルされた。興味深いことに、膵島のマントル構造より内側にPP陰性のGFP陽性細胞が認められたが、この細胞はインスリン陽性であった。すなわち、PP細胞の一部は正常発生の過程でβ細胞へと分化することから、PP細胞はβ細胞の前駆細胞として機能することが明らかとなった。
また、最近、予想していなかったことであるが、ある遺伝子欠損マウスを抗PPマウス抗体を用いて膵島を染色したところ、PP細胞数が通常よりも100倍以上の増加をしている現象を見出した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
市販のPP抗体の特異性の問題点を明らかにし、PPに真に特異的なマウスモノクローナル抗体を作出することに成功した。この抗体の存在は、本課題の主題であるPP細胞の細胞系譜追跡において、決定的に重要な役割を果たすと考えられる。今後、Ppy-Cre/+:ROSA26-EYFPマウスを多角的に解析することにより、PP細胞とβ細胞の関係が明らかにざれていくものと予想される。加えて、PP細胞が劇的に増加するマウスモデルを見出したことから、この稀少細胞のcharacterizeが進むものと期待される。
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| Strategy for Future Research Activity |
Ppy-Cre/+:ROSA26-EYFPマウスを様々な週令で解析することにより、PP細胞がβ細胞の前駆細胞として働くことを引き続き検証していく。これに加えて、新たに見出した、PP細胞が劇的に増加するマウスモデルを利用して、PP細胞の多面的な働きを明らかにすることも本研究課題として重要である。その目的にむけては、PP細胞を時期特異的に欠損させることも一つの効果的な検証方法として考えられる。Ppy-CreノックインマウスをRosa26-DTRマウスと交配させることにより、PP細胞にDTR(ジフテリアトキシン受容体)を発現させ、任意の時期にDT(ジフテリアトキシン)を注射することにより、PP細胞をablationする実験も追加してPP細胞の生理機能を探索していきたい。
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| Causes of Carryover |
研究が期待したよりも順調に進んだために、支出が予想よりも少なくて済んだと考えられる。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次の課題に設定している、PPY遺伝子を活性化した細胞集団にPDX1を過剰発現させて、その後の細胞の運命を解析する実験（PP to β分化転換機構の解析）に早期にとりかかる予定である。
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[Journal Article] Effects of alcohol abstinence on glucose metabolism in Japanese men with elevated fasting glucose: A pilot study.2017
Author(s)
Funayama T, Tamura Y, Takeno K, Kawaguchi M, Kakehi S, Watanabe T, Furukawa Y, Kaga H, Yamamoto R, Kanazawa A, Fujitani Y, Kawamori R, Watada H.
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Journal Title
Sci Rep.
Volume: 7
Pages: 1-7
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Effects of linagliptin monotherapy compared with voglibose on postprandial blood glucose responses in Japanese patients with type 2 diabetes: Linagliptin Study of Effects on Postprandial blood glucose (L-STEP).2016
Author(s)
Fujitani Y, Fujimoto S, Takahashi K, Satoh H, Hirose T, Hiyoshi T, Ai M, Okada Y, Gosho M, Mita T, Watada H.
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Journal Title
Diabetes Res Clin Pract.
Volume: 121
Pages: 146-156
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Relation Between Insulin Sensitivity and Metabolic Abnormalities in Japanese Men With BMI of 23-25 kg/m2.2016
Author(s)
Takeno K, Tamura Y, Kawaguchi M, Kakehi S, Watanabe T, Funayama T, Furukawa Y, Kaga H, Yamamoto R, Kim M, Nishitani-Yokoyama M, Shimada K, Daida H, Aoki S, Taka H, Fujimura T, Sawada SS, Giacca A, Kanazawa A, Fujitani Y, Kawamori R, Watada H.
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Journal Title
J Clin Endocrinol Metab.
Volume: 101
Pages: 3676-3684
Peer Reviewed
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[Journal Article] Relationship between dietary patterns and risk factors for cardiovascular disease in patients with type 2 diabetes mellitus: a cross-sectional study.2016
Author(s)
Osonoi Y, Mita T, Osonoi T, Saito M, Tamasawa A, Nakayama S, Someya Y, Ishida H, Kanazawa A, Gosho M, Fujitani Y, Watada H.
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Journal Title
Nutr J.
Volume: 15
Pages: 15
DOI
Peer Reviewed
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[Book] 肝胆膵2016
Author(s)
福中彩子、藤谷与士夫
Total Pages
308
Publisher
株式会社アークメディア
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