2020 Fiscal Year Annual Research Report
細胞極性に着目したインスリン分泌細胞効率的分化誘導のための新規培養法の研究
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19K18056
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| Research Institution | The University of Tokushima |
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Principal Investigator |
岩橋 衆一 徳島大学, 大学院医歯薬学研究部(医学域), 徳島大学専門研究員 (30531751)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | インスリン分泌細胞 / 細胞極性 / 細胞分化誘導 / 脂肪由来幹細胞 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
これまでに間葉系幹細胞（MSC）から膵島細胞様の機能を持つInsulin producing cell(IPC)への分化誘導実験に着手し、Histone deacetylase inhibitorを添加した2 step protocolを確立した。より効率的にMSCからIPCへの分化誘導可能なプロトコールも必要であると考え、今回電流に着目した。電気刺激による生細胞の抗アポトーシス効果や、ラット副腎髄質細胞の神経様細胞への分化が報告されており、電界が均一に発生する培養システムの開発が行われている。このプロトコールのうち、初期のstep1の段階で細胞分化（骨）において有効と文献で既に報告されている条件の100Hz,200mVの電流を72時間刺激し（ES群）、IPCの細胞形態、Dithizone染色、生細胞数、ATP assay、stimulation index(SI)について刺激なしのcontrol群と比較検討した。ES群では辺縁不整で粗悪なsphereが散見された。dithizone染色では染色強度がcontrol群と比べてES群で有意に低下し(P<0.01)、生細胞数は20%と有意に低下していた(P<0.01)。ATP assayはcontrol群と比べてES群では有意な低下を認めた(P<0.01)。糖応答能を評価するSIは、control群の6.1に対し、ES群は2.3と有意に低下した(P<0.01)。過去の報告をもとに、より微弱な条件に変更し1V/cm、0.1ms、55ppsの条件で10分の刺激を3日間行ったが、dithizone染色はES群で有意に低下し(P<0.01)、SIはcontrol群で2.8、ES群で2.2と有意に低下した（P<0.05）。細胞内シグナル伝達の活性化に繋がるとして着目した細胞間接着蛋白ZO-1の発現はES群で有意に低下し（P<0.05）、小胞体ストレスマーカーであるsXBP1、CHOPのmRNAの有意な上昇を認めた(P<0.05)。電気刺激により過度なストレスが細胞に負荷されたものと考えられた。電気刺激によるIPC分化誘導促進には更に微弱な条件が適当である可能性が強く、更に検討が必要である。
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