研究課題
基盤研究(C)
蛍光ATPプローブ遺伝子ノックインマウス膵島を用いて細胞内ATP濃度を、Fura2使用にて細胞内ATPおよびCa2+濃度変化を同時測定。同一膵島β細胞でも刺激反応性細胞内ATP、Ca2+濃度変化が不均一で、膵島内β細胞は代謝・機能的に不均一であることが示唆された。膵島細胞を用いた単細胞トランスクリプトーム解析から、β細胞間にも遺伝子発現の不均質性があり、インスリン遺伝子、ミトコンドリア代謝関連遺伝子、小胞体ストレス遺伝子、増殖関連遺伝子などの発現にばらつきが観察された。膵部分切除状態下の膵島細胞シングルセルRNAシークエンス により、経時的に変化するβ細胞の多様な遺伝子発現が示唆された。
ATPは細胞内代謝に深く関わる。血糖低下させる唯一のホルモンであるインスリンは膵β細胞から分泌され、その機序は代謝説で説明されているが未だ詳細不詳な点が多い。本研究では、細胞内ATP濃度を測定可能な蛍光ATPプローブノックインマウス膵島とCa2+インジケーターFura2を用いて細胞内代謝変化を代謝・機能的に検討、個々のβ細胞遺伝子発現も検討し、同じβ細胞間でも代謝・機能的にも遺伝子発現的にも不均一であること、膵島内では様々な状態の膵β細胞が共存して存在（代謝・機能的にも遺伝子発現的にも不均一なβ細胞が共存）している可能性が示唆された。
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iScience
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