2019 Fiscal Year Annual Research Report
Development of inflamed pancreatic islet tissues using human iPS cells derived pancreatic cells
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18K18359
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
篠原 満利恵 東京大学, 生産技術研究所, 助教 (00789133)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 膵島 / 炎症 / マクロファージ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
糖尿病治療のための機能的な膵島組織構築に関する検討は盛んに行われているが，糖尿病を発症する過程で起きる膵島の炎症についてはin vitroでの検討がほとんど行われて来ていない．1型，2型糖尿病における発症機序は異なるものの，1型糖尿病では発症の初期に膵島炎がおきてリンパ球が浸潤し，2型糖尿病においても炎症により膵島にマクロファージが浸潤し，膵β細胞のアポトーシスが進行していることが報告されている．そこで，本研究では，膵島の炎症によって起こる膵β細胞の細胞死と免疫細胞の膵島への浸潤をin vitroで再現する培養系を開発し，糖尿病のモデル膵島となり得る培養組織を形成することを目的とした．
まず、膵島様組織形成のための培養基板として，マイクロウェルを底面に持つプレートを作製し，マウスインスリノーマ細胞株MIN6-m9，マウス膵α細胞株alpha TC1 clone 6を用いて共培養凝集体を形成した．また，ヒトインスリン産生細胞株iGL細胞、ヒトiPS細胞由来膵β細胞を用いて膵島様凝集体を形成した．ヒトiPS細胞由来膵β細胞の分化誘導法においては，アクチビンを使用しない手法を開発した．形成した膵島様組織に対してIL-1βやIFN-γを添加し，インスリンの分泌能，インスリン分泌に関する遺伝子発現量，炎症性サイトカイン，ケモカイン類の産生について検討を行ったところ，用量依存的にインスリンの分泌能が低下し，CCL3やCXCL1といった炎症性の因子の産生能が増加した．さらに，M1マクロファージに分化させたヒト単球由来細胞株THP-1との共培養により，アポトーシス，細胞死が顕著にみられた．すらわち，マクロファージからのIL-1β刺激による膵β細胞障害を再現できる可能性が示唆された．本研究の培養系は，膵島炎症時のマクロファージと膵島の相互作用を再現する培養系として期待される．
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