膵β細胞分化誘導因子ベータセルリンによる分化シグナル伝達機構の解明

1998 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09671056
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 宮川 潤一郎 大阪大学, 医学部, 助手 (00127721)
• 研究分担者: 浜口 朋也 大阪大学, 医学部・附属病院, 医員 ; 東山 繁樹 大阪大学, 医学部, 助手 (60202272) ; 難波 光義 大阪大学, 医学部, 講師 (00183533) ; 花房 俊昭 大阪大学, 医学部, 講師 (60164886)
• キーワード: β細胞 / ベータセルリン(Betacellulin) / 分化 / 糖尿病 / 再生 / 増殖因子 / アロキサン

研究概要

本研究において、AR42J細胞を用い、EGFfamllyに属するβ細胞分化誘導因子ベータセルリン(Betacelluin、以下BTC)による分化シグナル伝達経路、「アロキサン膵部分灌流糖尿病マウス」におけるβ細胞新生過程の分析と外因性BTCの及ぼす効果について検討を行った.膵外分泌由来AR42J細胞はBTCによる刺激によりインスリン免疫活性を有するようになるとともに、超微形態学的にβ果粒に類似した分泌果粒の形成が認められ、BTCは本細胞を調節性分泌能を有する細胞にまで分化誘導し得る活性をもつものと考えられた。BTCはEGFreceptor、erbB4と結合するが、receptorのチロシン燐酸化は直接結合能を有しないerbB2に強く認められ、分化シグナルはerbB2を介することが推測された。さらに、erbB2のmutantを用いdominantnegative型細胞の作製を試みたが、cloningは困難であった.BTC特異的receptorの存在は否定的で、分化刺激は既知のerbBfamllyを介することが想定された。BTCは膵組織に発現し、導管細胞およびα細胞で産生される。アロキサン膵部分灌流糖尿病マウスでは、β細胞が破壊された部分でのみβ細胞の分化・新生像が観察され,同部位でBTCの発現が増強していることも見い出した。新生膵島(lslet-likecellcluster;ICC)に密接する導管細胞にはインスリン転写因子PDX-1の発現がみられ、ICC内の細胞にはインスリンを含む膵ホルモン二重陽性細胞が出現しており、β細胞の分化・新生には導管細胞が重要であることが確認された。以上の結果に基づき、同糖尿病モデルにヒトBTCを投与したところ、膵全体でICCの増加、さらに耐糖能の改善が認められ、BTCはinvivoにおいてもβ細胞の分化因子として作用しうるものと考えられた。

研究成果

• [文献書誌] M.Waguri: "Demonstration of two different processes of β-cell regeneration in a new diabetic model induced by selective perfusion of alloxan" Diabetes. 46(8). 1281-1290 (1997)
• [文献書誌] K.Yamamoto: "Differentiation of β-cells from ductal cells and acceleration of the process by nicotinamide: ultrastructural study on the non-obese diabetic(NOD)mice" Biomedical Res.18(2). 171-178 (1997)
• [文献書誌] K.Yamamoto: "Proliferation and differentiation of pancreatic β-cells: ultrastructural analysis of the pancreas in diabetic mice induced by selective alloxan perfusion" Med.Electron Microsc.30. 170-175 (1997)
• [文献書誌] H.Kaneto: "Expression of heparin-binding epidermal growth factor-like growth factor during pancreas development" J.Biol.Chem.30(4). 29137-29143 (1997)
• [文献書誌] S.Higashiyama: "A novel brain-derived member of the epidermal growth factor family that interacts with ErbB3 and ErbB4" J.Biochem.123. 675-680 (1997)
• [文献書誌] M.Waguri: "Histopathologic study of the pancreas shows a characteristic lymphocytic infiltration in Japanese patients with IDDM" Endocrine J.44(1). 23-33 (1997)
• [文献書誌] N.Itoh: "Requirement of Pas for the development of autoimmune diabetes in non-obese diabetic mice" J.Exp.Med.186(4). 613-618 (1997)
• [文献書誌] H.Iwahashi: "Mollecular mechanism of beta cell destruction in autoimmune diabetes: potential target for preventive therapy" Cytokines Cell.Mol.Ther.4. 45-51 (1998)
• [文献書誌] 綿田裕孝: "PDX-1(IPF1)膵β細胞特異的遺伝子発現における重要性" 分子糖尿病学. 8. 163-169 (1997)
• [文献書誌] 金藤秀明: "転写因子IPF1(PDX-1)を介した膵島細胞の発生、分化機構の検討-IPF1によるHB-" 分子糖尿病学. 8. 171-177 (1997)
• [文献書誌] 宮川潤一郎: "Betacellollnによる膵外分泌細胞からインスリン分泌細胞へのtransdifferentiation" 分子糖尿病学. 8. 189-192 (1997)
• [文献書誌] 宮川潤一郎: "膵β細胞の分化・増殖・再生の立場から" 内分泌・糖尿病科. 6(1). 64-73 (1998)
• [文献書誌] 山本浩司: "ベータセルリンによるβ細胞分化促進と耐糖能改善促進効果-アロキサン膵部分灌流糖尿病マウスにおける検討-" Diabetes Prontler. 8(4). 498 (1997)
• [文献書誌] 和栗雅子: "Diphenytihiocarbazone(dithizone)を用いたマウス膵島の絶対数、総体積の評価-アロキサン膵部分灌流糖尿病マウスにおける検討-" Diabetes Prontier. 8(4). 509 (1997)
• [文献書誌] 山本浩司: "ベータセルリン" 内分泌・糖尿病科. 6(6). 505-509 (1998)
• [文献書誌] 山本浩司: "ベータセルリンノックアウトマウスにおける耐糖能の変化および膵内分泌細胞の形態学的分析" Diabetes Prontier. 9(3). 362 (1998)
• [文献書誌] 岩橋博見: "膵島細胞のアポトーシス-生理的側面および病理的側面とその関連分子-" 医学のあゆみ. 187(5). 510-514 (1998)
• [文献書誌] 宮川潤一郎: "膵β細胞再生促進療法の可能性" 医学のあゆみ. 187(5). 121-125 (1999)
• [文献書誌] 宮川 潤一郎: "膵β細胞の発生・分化・増殖・再生・アポトーシスと糖尿病.分子糖尿病学の進歩-基礎から臨床まで-" 金原出版(門脇 孝、春日雅人、清野 進、渥美義仁 編), 11-23 (1988)
• [文献書誌] 宮川 潤一郎: "膵β細胞の発生・分化●専門医のための糖尿病●--最新主要文献と解説-" 総合医学社(河盛隆造、春日雅人 監修), 28-40 (199●