Role for two distinct lineages of beta cells in diabetes progression

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20H03463
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 49030:Experimental pathology-related
• Research Institution: Gunma University
• Principal Investigator: Fujitani Yoshio 群馬大学, 生体調節研究所, 教授 (30433783)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 膵β細胞 / PP細胞 / 膵ラ氏島 / シングルセルRNA解析

Outline of Final Research Achievements

By combining cell lineage tracing experiments using Ppy-Cre mice with single-cell RNA analysis, it was shown that β-cells can be categorized into two lineages: Ppy-lineage β-cells and non-Ppy-lineage β-cells. Ppy-lineage β-cells are located at the periphery of the islets, are less glucose- and Ca2+-responsive, have a gene expression profile similar to that of PP cells. Ppy-lineage β-cells are immature as multihormonal β-cells that express not only INS but also Ppy, Gcg, and Som. Furthermore, they were more resistant to β-cell injury in diabetic conditions than non-Ppy lineageβ-cells.

Free Research Field

内分泌代謝学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

膵ラ氏島に存在するβ細胞はインスリン分泌を担う体内で唯一の細胞腫であり、その機能や数の低下は、現在日本の国民病のひとつとなっている糖尿病の原因となる。今回我々の研究により、他の膵内分泌細胞であるPP細胞が発現するPpy遺伝子をマーカーとして用いることにより、β細胞が大きく2種類に大別されることが明らかとなった。Ppyと関係のあるβ細胞は、関係のないβ細胞に比べて、機能的に未熟であり、血糖に応答してインスリンを分泌する能力は弱いが、傷害に強いβ細胞であることが明らかになった。このようなβ細胞の新しい多様性の発見は、糖尿病の病態の理解や新たな治療につながる可能性がある。