2019 Fiscal Year Annual Research Report
擬絶食療法によるβ細胞新生の効率化とその分子メカニズムの解明
| Project/Area Number |
19H04060
|
|---|
| Research Institution | Juntendo University |
|---|
Principal Investigator |
宮塚 健 順天堂大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (60622363)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
綿田 裕孝 順天堂大学, 医学(系)研究科(研究院), 教授 (60343480)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
|
| Keywords | β細胞 / 擬絶食療法 / 糖尿病 / 再生医療 / 前駆細胞 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
全ての糖尿病患者ではインスリン分泌細胞である膵β細胞の容量が低下あるいは廃絶しているため、糖尿病の根治を実現するためには失われたβ細胞を補充する必要がある。最近、絶食に近い食事を間欠的に繰り返す“擬絶食療法”が非β細胞からのβ細胞新生を促すことが報告され（Cheng C et al. Cell 168 : 775-788, 2017）、糖尿病の新たな治療戦略として注目されている。しかし、その背景にある分子機構は未解明であり、また糖尿病再生医療を実現するためには、より効率的なβ細胞新生誘導法の開発が望まれる。そこで本研究では、我々が開発した新規レポーターマウスを用いて擬絶食療法で誘導されるβ細胞新生の背景にある分子機構を明らかにするとともに、より効率的なβ細胞新生誘導法の開発を目指す。
ALX糖尿病モデルマウスに、50％カロリー制限食を１日間、90％カロリーを減らした食事を4日間、その後通常食を7日間給餌するサイクルを5回繰り返したところ、随時血糖値およびブドウ糖負荷試験時の血糖プロファイルはわずかに改善していた。組織学的検討ではALX投与により、Neurog3陽性細胞が散見され、内分泌細胞新生が起きている可能性が考えられた。通常食群、擬絶食療法群ともにIns1-eGFP由来の緑色蛍光のみ陽性（Ins1-Timer由来の赤色蛍光が陰性）のβ細胞が多数認められたが、全ての緑色蛍光陽性細胞が新生β細胞であるとは考え難く、Ins1-Timer transgeneのgene silencingが起きている可能性が考えられた。Ins1-Timerマウスの標識効率が低いまま実験を継続するのは困難であると考え、Cre-mediated recombinationを利用したβ細胞新生標識法に切り替えた実験系に移行した。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
特殊配合飼料の作製、マウスへの給餌に際しては、企業の協力を得ながら当初の予定通りのペースで実験を開始することができた。擬絶食療法投与群では想定範囲内の糖代謝プロファイルを観察することができた。
成体におけるIns1-eGFP; Timerマウスの蛍光特性については安定した結果を得ることができなかったが、Ins1-CreER; ROSA-mTmGマウスを用いることにより解決を図ることができると期待している。
|
| Strategy for Future Research Activity |
Ins1-CreER; ROSA-mTmGマウスを用いることにより新生β細胞は緑色蛍光・赤色蛍光共陽性細胞、より分化したβ細胞は緑色蛍光陽性・赤色蛍光陰性の細胞として区別することができる。同マウスに擬絶食療法をに擬絶食療法を行い、共焦点レーザー顕微鏡を用いて緑色蛍光・赤色蛍光共陽性細胞=新生β細胞の位置情報を解析する。
flow cytometryを用いて新生β細胞数を定量化することにより、β細胞新生を最も効率的に誘導できる条件を明らかにする。さらにFACSにより新生β細胞を単離し、bulk RNA-sequencingおよびsingle-cell RNA-sequencingを行う。
|
Research Products
(1 results)
