研究課題
基盤研究(C)
糖尿病における膵β細胞の機能障害の1つとして、膵β細胞の脱分化および膵α細胞などの非β膵島細胞への分化転換が挙げられる。しかし、膵β細胞がどの細胞に分化するのか、その細胞運命の決定機構は全く不明であるため、膵島ホルモンを適切に制御する効果的な治療法の開発に至っていない。本研究では、膵β細胞を含む膵島が、空間的位置により異なる機能をもつサブタイプに分けられ、この膵島の不均一性が、膵β細胞の分化転換過程における細胞運命の決定機構に関与することを見出し、膵β細胞の細胞運命決定因子を明らかにすることにより、新規糖尿病治療法の開発を目指す。
糖尿病における膵β細胞の機能障害の1つとして、膵β細胞の脱分化および膵α細胞などの非β膵島細胞への分化転換が挙げられる。しかし、膵β細胞がどの細胞に分化するのか、その細胞運命の決定機構は全く不明であるため、膵島ホルモンを適切に制御する効果的な治療法の開発に至っていない。本研究では、レポーターマウス、シングルセル解析、およびヒト膵島を用いて、糖尿病状態における膵β細胞の分化転換において、膵α細胞、膵δ細胞、および膵PP細胞へ方向性を決める細胞運命の決定機構の分子メカニズムを解析した。その結果、膵臓組織内における空間的な膵β細胞の分化転換の方向性を決定する交感神経系を介した機構を解明した。
本研究は、膵β細胞が、膵α細胞になるのか、膵PP細胞になるのかという、膵β細胞分化転換における細胞運命決定の分子機構を明らかにするという既存の概念にはない膵β細胞機能不全のメカニズムに迫ることができた。糖尿病における膵β細胞の障害過程において、それぞれのサブタイプにおける膵β細胞の細胞運命決定の分子機構が解明されると、この分化転換を制御することがで、糖尿病状態において機能的な膵β細胞量の維持ならびに増加につながると考えられ、糖尿病発症・進展過程における新規治療法の開発に寄与するものと期待される。
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