2022 Fiscal Year Final Research Report
Differentiation method of human pluripotent stem cells-derived pancratic alpha cells
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20K08321
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 53010:Gastroenterology-related
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| Research Institution | National Center for Global Health and Medicine |
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Principal Investigator |
Yabe Shigeharu 国立研究開発法人国立国際医療研究センター, 研究所, 細胞組織再生医学研究部 上級研究員 (40533716)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 膵α細胞 / グルカゴン / ヒトiPS細胞 / アルギン酸ファイバー / 糖尿病 |
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| Outline of Final Research Achievements |
We improved our protocol for differentiating pancreatic alpha cells from human induced pluripotent stem cells and constructed a more stable and efficient differentiation protocol. To monitor pancreatic alpha cells during the differentiation and purify them using FACS (Moflo), we established a human iPS line expressing tdTomato connected with proglucagon by 2A peptide sequence using CRISPER/Cas9 system. We confirmed pancreatic alpha cells differentiated from this iPS line expressed tdTomato. And then, we investigated the condition for FACS and successfully purified pancreatic alpha cells using Moflo. To maintain pancreatic alpha cells long-term in vitro to load environmental stress for a long term, we embedded them into alginate-fiber. This method allowed culturing of pancreatic alpha cells for several months in vitro.
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| Free Research Field |
再生医療
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
2型糖尿病の高血糖の主要因はインスリンの作用不足であると考えられていたが、近年になり、インスリン不足状態のマウスにおいてグルカゴンのシグナルを阻害すると高血糖にならない事が示され、また２型糖尿病患者でグルカゴンが過剰分泌していることから、グルカゴンの過剰分泌も糖尿病における高血糖に大きく寄与している可能性が示された。しかし、日本で特に研究に使用できる膵α細胞が入手困難であるため、α細胞研究が大きく遅れている。本研究においてヒトiPS細胞由来膵α細胞の分化誘導系の構築を行い、さらにアルギン酸ファイバーに封入する事で長期維持を可能とした。この成果により、膵α細胞研究を大きく推進する事が可能となる。
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