| 研究課題/領域番号 |
22KJ1326
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| 補助金の研究課題番号 |
22J15892 (2022)
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| 研究種目 |
特別研究員奨励費
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| 配分区分 | 基金 (2023)
補助金 (2022) |
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| 応募区分 | 国内 |
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| 審査区分 |
小区分53010:消化器内科学関連
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
井上 愛里 東京工業大学, 生命理工学院, 特別研究員(PD)
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| 研究期間 (年度) |
2023-03-08 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
2023年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2022年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
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| キーワード | 膵臓発生 / モノアミン / 酸化ストレス |
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| 研究開始時の研究の概要 |
細胞内ドパミン濃度はVMAT2 (小胞体モノアミントランスポーター2) の細胞内小胞への取り込みで制御される。マウスの胚性幹細胞の膵β細胞への分化過程でVMAT2阻害が、膵前駆細胞から内分泌前駆細胞への分化を阻害することが報告されている。これまでの実験により、膵発生においてもVMAT2阻害が膵臓中の内分泌細胞量を規定する作用を持ち、膵管の形態形成にも関わっていることが分かってきたが機構は未だ不明な点が多い。膵発生におけるドパミンの機能理解は、3次元的な臓器発生の理解につながり、将来的な再生医療の改善につながると考え、本課題を遂行する。
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| 研究実績の概要 |
本研究では、マウス生体の膵臓発生におけるモノアミントランスポーター2 (VMAT2) やモノアミンの制御機構を明らかにすることを目的とした。
単離した胎生12日目のマウス膵原基に対して薬理的にモノアミン合成を阻害することにより、モノアミンの中でも特にノルアドレナリン合成が膵発生において重要であることが分かった。そして、合成されたノルアドレナリンがモノアミンオキシダーゼによって分解され、その際に活性酸素種（ROS）が生成されていた。ROSを多く含む細胞はグルカゴン陽性の膵臓細胞であり、膵原基内に点在していた。その細胞を避けるように膵前駆細胞領域が拡大していた。ノルアドレナリン合成を阻害した際には、それらの膵前駆細胞領域の拡大は観察されなかった。また、VMAT2を阻害した場合でも同様であった。つまり、通常の膵臓発生ではVMAT2を介して輸送されたノルアドレナリンが分解されてROSが産生され、そのROSが膵前駆細胞領域の形成を制御していると推察された。グルカゴン発現細胞特異的にVMAT2を欠失したマウスの膵原基でも、同様の膵臓形態の変化やROS含有量の変化を確認できた。そのため、本研究で明らかにした現象はマウス生体でも保存されていると考えている。
今後は、ROSが膵臓形態を変化させるメカニズムについて検証していくことで膵臓の形態形成についてさらに理解を深めていく。これらの機構を解明して臓器発生を理解することは、将来的な再生医療の改善につながると考えている。
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