傍濾胞細胞を使用したインスリン産生細胞の作製と糖尿病マウスの病態改善の試み

2012 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 24659090
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• Research Institution: Kitasato University
• Principal Investigator: 三浦 正明 北里大学, 医学部, 講師 (60276053)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2015-03-31
• Keywords: 鰓後体 / Ｃ細胞 / カルシトニン / インスリン / β細胞 / 分化転換

Research Abstract

平成24年度は、培養した鰓後体Ｃ細胞に対して様々な遺伝子を強制発現し、その細胞の分化状態をリアルタイムＰＣＲや免疫染色法により調べた。
1. 鰓後体Ｃ細胞は孵卵１４日前後に細胞の運命を決定する遺伝子の発現変化が見られる。　鰓後体Ｃ細胞を効率的にインスリン産生細胞に分化転換させる前段階として、Ｃ細胞に他の遺伝子を強制発現させることで、本来のＣ細胞の機能を抑制し、他の機能を獲得することができるか調べた。　神経細胞の増殖関連タンパク質であるSCG10遺伝子を孵卵１２日の培養Ｃ細胞に強制発現させた。リアルタイムＰＣＲや免疫染色法により調べたところ、神経細胞マーカーであるTuJ1の発現や、神経伝達物質であるエンケファリンの発現が約２倍に増加した。一方、本来のＣ細胞の機能であるカルシトニンの発現は０．７倍と減少した。これらのことは、Ｃ細胞がＳＣＧ１０強制発現により、神経様細胞に分化転換したと考えられた。
2. １の結果を基に、膵臓の外分泌腺細胞をインスリン産生細胞に再分化させる3つの転写因子の遺伝子（Ngn3 + Pdx1 + MafA） をそれぞれ単独、あるいは複数組み合わせて、培養Ｃ細胞に強制発現させた。　その結果、それぞれ単独で遺伝子を強制発現させた場合は２～３倍、インスリンの発現が増加した。　さらにPdx1 + MafAの組み合わせで強制発現させた場合は約１５倍と、単独よりもかなり多く発現が増加することが分かった。　これらのことは、鰓後体Ｃ細胞がインスリン産生細胞に分化転換できることを強く示唆する。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

本研究の第１目標は、Ｃ細胞を効率よくインスリン産生細胞に分化転換させることである。　平成２４年度の研究により、膵β細胞の発生・分化に必須の転写因子Pdx1 の他に、 MafAがＣ細胞を効率よくインスリン産生細胞に分化転換させる鍵であることが示された。　これは本研究の遂行にかなり重要な発見である。

Strategy for Future Research Activity

２５年度はＣ細胞にこれらの遺伝子を導入し、より効率の良い作成方法を検討する。　さらに、より人に近い実験動物であるマウスを使用して同じ結果が得られるかを検討する。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

主に消耗品だけに研究費を使用する予定である。
１．実験動物費として、有精卵とマウスを購入する。
２．遺伝子実験用試薬として、リアルタイムＰＣＲ試薬などを購入する。
３．実験動物からＣ細胞を取り出し、培養するために培地などの培養用試薬を購入する。