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HNF4αタンパク質導入によるiPS細胞から膵β細胞分化誘導技術開発

研究課題

研究課題/領域番号 15F15110
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分外国
研究分野 生理学一般
研究機関熊本大学

研究代表者

富澤 一仁  熊本大学, 大学院生命科学研究部(医), 教授 (40274287)

研究分担者 HAKIM FARZANA  熊本大学, 大学院生命科学研究部(医), 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2015-04-24 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
2016年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2015年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワード糖尿病 / HNF4α / 蛋白質導入法 / 再生医療 / iPS細胞 / 分化誘導 / 組換え蛋白質
研究実績の概要

本研究は、膵β細胞は分化後成熟する過程があり、その成熟を制御(促進)する因子がHNF4aではないかとの仮説を立て、膵臓b細胞分化誘導法の後期にHNF4aを導入することによりグルコース応答性にインスリンを分泌する細胞を作製できるか、また作製できたらその詳細な機構を明らかにすることを目的として研究を実施した。まず、HNF4a組換えタンパク質がマウス細胞内に導入されるか検討した。その結果、マウスES細胞の培地に添加1時間後には、細胞内に導入されることが明らかになった。導入されたHNF4αタンパク質の細胞内局在について検討したところ、同タンパク質は、核と細胞質に存在することが確認できた。次に、同蛋白質の膵β細胞誘導性について検討した。Medium 1に添加するか、あるいはMedium1~3のすべての培地に添加した時が、Pdx1およびインスリンの発現が最も高かった。Pdx1陽性細胞が約25%で、インスリン陽性細胞は約8%であった。HNF4a組換えタンパク質を添加しないと、インスリン陽性細胞は1%未満であることから、HNF4a組換えタンパク質を導入することにより、膵β細胞への分化誘導が促進されることが明らかになった。さらに、マウスES細胞から分化誘導した細胞をストレプトゾトシン投与により作製したⅠ型糖尿病モデルマウスの腎皮膜下に移植した。移植後経時的に空腹時血糖ならびに血中インスリン濃度を測定し、移植細胞のインスリン分泌効果について検討した。しかし、空腹時血糖はコントロールの細胞移植をしていないマウスと同程度であった。移植した細胞の抗インスリン抗体で免疫染色をすると、インスリン陽性であった。このことから、In vivoで効果を発揮するには、さらに多くの細胞を移植する必要があると結論づけた。

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (3件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Erythropoietin facilitates definitive endodermal differentiation of mouse embryonic stem cells via activation of ERK signaling2017

    • 著者名/発表者名
      Kaitsuka T, Kobayashi K, Otsuka W, Kubo T, Hakim F, Wei FY, Shiraki N, Kume S and Tomizawa K
    • 雑誌名

      Am. J. of Physiology - Cell Physiology

      巻: 312 号: 5 ページ: C573-C582

    • DOI

      10.1152/ajpcell.00071.2016

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] HDAC9 regulates the alternative lengthening of telomere (ALT) pathway via the formation of ALT-associated PML bodies.2016

    • 著者名/発表者名
      Mohd. Raeed Jamiruddin, Taku Kaitsuka, Farzana Hakim, Atsushi Fujimura, Fan-Yan Wei, Hisato Saitoh, Kazuhito Tomizawa
    • 雑誌名

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      巻: 481 号: 1-2 ページ: 25-30

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2016.11.026

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [備考] 熊本大学大学院生命科学研究部・分子生理学分野ホームページ

    • URL

      http://kumamoto-physiology.jp

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書 2015 実績報告書

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公開日: 2015-11-26   更新日: 2024-03-26  

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