2021 Fiscal Year Annual Research Report
シングルセルATAC-seqと膵切除モデルを用いた増殖膵β細胞のエピゲノム解析
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20K17531
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
龍岡 久登 京都大学, 医学研究科, 特定助教 (70850981)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 膵β細胞 / 増殖 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
若齢（8週齢）及び高齢（1年齢）のC57BL/6マウスを用いて、膵β細胞増殖を誘導する膵部分切除（PPTx）を行った。術後2日で膵島を単離し、膵島全体のRNAシークエンシング(RNA-seq)および、膵島単離後に単細胞化した後にRNA抽出を行うシングルセルRNAシークエンシング(scRNA-seq)を行い解析した。RNA-seqの結果では、PPTxにより若齢マウスでは693の発現上昇遺伝子および573の発現低下遺伝子を認めた一方で、高齢マウスでは52の発現上昇遺伝子と31の発現低下遺伝子を認めた。これらの発現変動遺伝子をGene Ontology解析にて生物学的機能で分類すると、若齢マウスでは細胞周期や有糸分裂等に関連した遺伝子群の発現が亢進していたのに対し、高齢マウスでは炎症反応や免疫反応に関連した遺伝子群が上昇していた。この結果から、PPTxにより若齢マウスで膵β細胞増殖が活発になっていることが示唆された。scRNA-seqでは、1623細胞の遺伝子プロファイルを検出し、遺伝子発現パターンからクラスタリング行ったところ、6つの細胞亜集団（クラスター）が観察され、各クラスターごとの遺伝子発現プロファイルを詳細に解析したところ、増殖する前段階にて小胞体ストレスに関連する遺伝子の発現上昇を認めた。術後2日目の単離膵島に対してATAC-seqによるオープンクロマチン領域の検索を行い、若齢、高齢マウスそれぞれでPPTx群に特異的なオープンクロマチン領域の同定を行なった。また、上記同定遺伝子に関して、PPTx後の膵島を用い、q-PCRにて各術後期間でのmRNA発現量の変化を評価した。
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