2021 Fiscal Year Annual Research Report
シングルセルエピゲノム解析を用いた膵β細胞増殖制御機序の解明
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20K21616
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
稲垣 暢也 京都大学, 医学研究科, 教授 (30241954)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
臼井 亮太 京都大学, 医学研究科, 特定助教 (40850996)
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) |
2020-07-30 – 2022-03-31
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| Keywords | シングルセルRNAシークエンシング / 膵β細胞 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
糖尿病は進行性の膵β細胞の機能不全および膵β細胞量の低下を病因としている。膵β細胞機能不全についてはこれまで多種の治療薬が開発されている一方で、膵β細胞量を標的にした治療法は確立されていない。そこで、本研究では膵β細胞増殖の分子基盤解明に着目し、膵β細胞増殖制御に関わる遺伝子ネットワークを同定することを目的とした。研究手法としては、若齢（8週齢）及び高齢（1年齢）のC57BL/6マウスを用いて、膵β細胞増殖を促す膵部分切除（PPTx）を行った。術後2日で膵島を単離し、膵島全体からRNAを抽出して行うRNAシークエンシング(RNA-seq)および、膵島単離後にトリプシン処理を行って単細胞化した後に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）が観察された。また、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。擬似時系列解析により、成熟膵β細胞における増殖停止期から増殖期への遷移時に、ERストレス応答関連遺伝子の発現が増強していた。
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[Journal Article] First-in-Human Evaluation of Positron Emission Tomography/Computed Tomography With [18F]FB(ePEG12)12-Exendin-4: A Phase 1 Clinical Study Targeting GLP-1 Receptor Expression Cells in Pancreas2021
Author(s)
Fujimoto Hiroyuki, Fujita Naotaka, Hamamatsu Keita, Murakami Takaaki, Nakamoto Yuji, Saga Tsuneo, Ishimori Takayoshi, Shimizu Yoichi, Watanabe Hiroyuki, Sano Kohei, Harada Norio, Nakamura Hiroshi, Kentaro Toyoda, Murakami Atsushi, Ono Masahiro, Togashi Kaori, Saji Hideo, Inagaki Nobuya
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Journal Title
Frontiers in Endocrinology
Volume: 12
Pages: -
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Presentation] 中鎖脂肪酸トリグリセリドはGPR120を介して長鎖脂肪酸トリグリセリド摂取時のGIP分泌を抑制する.2021
Author(s)
原田 範雄, 村田 由貴, 岸野 重信, 山根 俊介, 加藤 朋子, 池口 絵里, 岩崎 可南子, 金丸 良徳, 三小田 亜希子, 小川 順, 平澤 明, 稲垣 暢也
Organizer
第64回日本糖尿病学会年次学術集会
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[Presentation] コレシストキニンの作用阻害は食欲増加を介して肥満とインスリン抵抗性を誘導する2021
Author(s)
許林 櫻華, 原田 範雄, 村田 由貴, 波床 朋信, 池口 絵理, 加藤 朋子, 盧 雪せい, 安田 拓真, 山本 果奈, 山根 俊介, 稲垣 暢也.
Organizer
第64回日本糖尿病学会年次学術集会
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[Presentation] 組織透明化による3次元腸管を用いた腸管上皮細胞およびインクレチン分泌細胞の解析.2021
Author(s)
波床 朋信, 原田 範雄, 徳本 信介, 山根 俊介, 池口 絵理, 安田 拓真, 加藤 朋子, 龍岡 久登, 桑原 智子, 矢部 大介, 林 良敬, 稲垣 暢也.
Organizer
第64回日本糖尿病学会年次学術集会
