タイムラプスイメージングに基づく膵島形成原理の解明

• 研究課題/領域番号: 16K08090
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 統合動物科学
• 研究機関: 関西医科大学
• 研究代表者: 吉田 真子 関西医科大学, 医学部, 講師 (40392170)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2020-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2019年度)
• 配分額: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円); 2018年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円); 2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2016年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
• キーワード: ノックインマウス / 膵臓 / 膵島 / 内分泌細胞 / 多色細胞系譜追跡実験 / Sox9 / 細胞系譜追跡実験 / 膵臓発生 / 膵島形成 / Ngn3 / 内分泌前駆細胞 / 膵内分泌前駆細胞

研究成果の概要

発生生物学的アプローチによる膵島形成原理解明を目的として、膵内分泌前駆細胞が特異的に標識されるノックインマウスの新規作製を試み、相同組換え体ES細胞の樹立に成功したものの、マウス作出には至らなかった。そこで、既存の膵前駆細胞が特異的に標識されるノックインマウスおよび多色細胞系譜マウスを用いて、発生期膵臓の生体外培養組織の長期3次元タイムラプスイメージングを実施し、原始膵管から膵島が発生する一連の過程を詳細に記録観察することに成功した他、複数の膵前駆細胞を起源として一つの膵島が発生することを確認した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

樹立した相同組換え体ES細胞は、膵内分泌前駆細胞を特異的に標識できるノックインマウスの新規作製のみならず、分化誘導実験に応用利用することが可能であり、有用な実験材料を得たと言える。また、複数の膵前駆細胞を起源とした内分泌細胞の集団化によって膵島が構築されることを示す直接的証拠が得られた。膵島形成機構に関するこのような知見を集積することは、将来的にiPS細胞を用いた移植再生医療への貢献に繋がるものと期待される。