2014 Fiscal Year Research-status Report
ヒトiPS細胞膵臓分化系を用いた生活習慣病胎児期起源説の検証
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26461638
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
白木 伸明 東京工業大学, 生命理工学研究科, 准教授 (70448520)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | メチオニン代謝 / 膵臓分化 / 生活習慣病胎児期発症説 / iPS細胞 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、ヒトの発生過程を模倣するヒトiPS細胞の膵臓分化誘導系をモデルとして生活習慣病胎児期発症説を検証することを目的とする。生活習慣病胎児期発症説（Barkar説）に関しては、疫学・動物実験により研究が行われているが、ヒトにおいて妊娠時の低栄養が胎児臓器の発生分化にどのように関与するかを実験的に評価することは困難である。そこで、本研究ではヒトiPS細胞の膵臓分化誘導系において、細胞に対して単一アミノ酸除去培地による低栄養負荷を与え、その後の細胞の機能を転写・代謝・エピジェネティック解析により多方面から評価することを目的とした。研究初年度である平成26年度は、本研究で利用するヒトiPS細胞の膵臓分化誘導系の構築(shahjalal et al., J. Mol. Cell. Biol., 2014)を行うとともに、必須アミノ酸であるメチオニンがヒトES/iPS細胞の未分化性および分化制御に重要な役割を担っていることを明らかにした(shiraki N., et al., Cell Metab., 2014)。
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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
本研究では、ヒトiPS細胞の膵臓分化誘導系を用いて、各分化段階の細胞に対して単一アミノ酸除去培地による低栄養負荷を与え、その後の細胞分化を多方面から解析する。①低栄養負荷直後の分化に与える影響および②最終的な膵臓β細胞の機能に与える影響を評価する。研究初年度は、必須アミノ酸であるメチオニンが未分化状態および分化初期において細胞増殖（EdU assay）・細胞死 (Tunel assay)・分化状態の評価（免疫染色）・網羅的遺伝子発現解析（GeneChip, Affymetrix）・網羅的DNAメチル化解析(Human Methylatin 450 BeadsChip, illumina)・CE-TOF-MS法を用いたメタボローム解析(Human Metabolome Technologies)を用いて評価した。次年度は、構築した評価系を用いて他のアミノ酸が分化に与える影響を評価することが可能だと考える。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、各分化段階における低栄養が最終的な膵臓β細胞の機能に与える影響を評価する。それぞれの分化段階において単一アミノ酸除去培地で培養後に通常培地に戻し、最終分化を行う。最終日に細胞を回収し、各段階のアミノ酸除去が最終産物に与える影響を評価する。細胞・分化誘導系・培地については初年度と同様なものを利用する。評価に関しては、網羅的遺伝子発現解析・メタボローム解析・網羅的DNAメチル化解析については、初年度同様に行うが、膵臓β細胞の機能については糖濃度に応答してインスリン分泌する機能に与える影響を検討する
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| Causes of Carryover |
熊本大学から東京工業大学への移動に伴う実験計画変更により、次年度使用額が生じた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次年度使用額については、物品費にあてて細胞培養に利用する培養液の購入代金とする。
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[Presentation] 多能性幹細胞におけるメチオニン代謝の役割2014
Author(s)
白木 伸明, 白木 恭子, 津山 友徳, 小幡 史明, 三浦 正幸, 永江 玄太, 油谷 浩幸, 粂 和彦, 遠藤 文夫, 粂 昭苑
Organizer
日本アミノ酸学会 第8回学術大会
Place of Presentation
東京農業大学世田谷キャンパス
Year and Date
2014-10-09
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