In vitro recapitulation of insulin mutation diabetes using human iPSCs

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 22K19507
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 52:General internal medicine and related fields
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: Kawaguchi Yoshiya 京都大学, iPS細胞研究所, 教授 (60359792)
• Project Period (FY): 2022-06-30 – 2024-03-31
• Keywords: インスリン遺伝子異常症 / iPS細胞 / 病態モデル

Outline of Final Research Achievements

To recapitulate the pathogenesis of diabetes with insulin genes mutation, we applied the human iPSC-based beta cell induction protocol. First, we made iPSC line that carries c.188-31G>A mutation on insulin gene. Along with the multi-step differentiation protocol to bata cells, we observed three characteristic phenotype as below: (1) less number of bata cells observed as early as the onset of insulin expression, (2) ER stress and accumulation of stressed cells as induction protocol proceeds. (3) apoptotic cells were detected only at the final stage of induction protocol.

Free Research Field

発生学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

遺伝性疾患で、その病態発動が胎生期に遡ると考えられる疾患においては、iPS細胞を用いた病態モデルが、疾患進行の全過程を模倣し得る唯一の方法である。本研究ではインスリン遺伝子異常症を例としてβ細胞分化誘導プロトコールを用いた疾患モデルを作成し、分化過程における疾患の進行を観察できたことには一定の学術的意義が存在する。その一方で、疾患の病態は必ずしも一種類の細胞の異常だけで説明できるものではない事から、本研究方法の限界には留意する必要がある。