2020 Fiscal Year Research-status Report
Regulation of beta cell fate during dedifferentiation
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20K08866
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| Research Institution | Gunma University |
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Principal Investigator |
白川 純 群馬大学, 生体調節研究所, 教授 (70625532)
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2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 糖尿病 / 膵β細胞 / 分化転換 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
分化した細胞が膵β細胞由来かどうかを可視化するために、膵β細胞から分化転換した細胞は緑色の蛍光(mGFP)を、膵β細胞から分化転換していない細胞は赤い蛍光(mTomato)を細胞膜に示すIns1-Cre:mTmGマウスを樹立した。このマウスに、高容量のストレプトゾトシンSTZを投与して高血糖状態にし、6日後に解析したところ、頭部の膵島では、膵β細胞から膵PP細胞への分化転換のみを認め、尾部の膵島では、膵β細胞から膵α細胞への分化転換を認め、膵δ細胞への分化転換は差を認めなかった。Ins1-Cre:mTmGマウスにて、STZにより膵PP細胞へ分化転換する頭部膵島と、膵α細胞へ分化転換する尾部膵島のSTZ投与前後でのsingle cell-RNA-Seqを施行した。FACSによりmGFP陽性の膵β細胞および膵β細胞から脱分化した細胞のみをsortingし、single cell -RNA-SeqによりPseudo-time analysisを行い、膵β細胞分化転換の方向性に特異的な遺伝子変動を単一細胞レベルで解析した。同定された分子のPseudo-time analysisから、分化の方向性を決定する候補分子を複数同定することができた。特に、膵β細胞の分化転換の系譜において、交感神経・副交感神経系の支配が頭部と尾部の膵島で異なることが示唆されたため、tyrosine hydroxylase (TH)染色を施行したところ頭部と尾部で異なる分布を示すことが明らかとなった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
single cell-RNA-Seqの解析により、膵β細胞の運命決定機構に関与する候補分子を同定することができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
6-OHDA投与による交感神経破壊による膵島サブタイプにおける分化転換について解析し、交感神経の投射と分化転換の方向性を検証する。また、SC-RNA-Seqで同定された膵β細胞の分化転換を規定する分子群に関して、ヒト膵島での発現や機能解析を遂行し、ヒト膵β細胞での効果を確認する。
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Research Products
(14 results)
