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膵臓ランゲルハンス島β細胞は、グルコース恒常性を維持する上で必須の細胞である。我々ヒトは、再生能が低く、膵β細胞の再生を行うことができない。そのため、これらの細胞が減少し、機能不全になると糖尿病を発症する。興味深いことに硬骨魚類ゼブラフィッシュは、その膵β細胞の再生能が高く生涯を通じ再生することができる。しかしながら、これまでのゼブラフィッシュ膵β細胞再生の統轄的研究が行われておらず、ゼブラフィッシュがどの細胞を用い、どのような再生過程を経て再生を完了するのか明らかになっていなかった。そこで、本研究では、私が先行研究で見出したゼブラフィッシュ膵β細胞の主要な再生源の候補であるNeurod1発現細胞(N1細胞）に着目し、膵β細胞の再生過程に詳細な解析を行った。
その結果、前年度(2021年度）までに、N1細胞が、仔魚膵β細の再生における、すべての再生β細胞の源であることを明らかにした。さらに、仔魚の膵β細胞再生過程が「機能の再生」と「形態の再生」という2段階の再生を行っており、機能の再生期のβ細胞は、膵島に既に存在したN1細胞を用い、形態の再生期は、機能の再生期に新たに作られたN1細胞を用い行っていることを明らかにした。
最終年度において、成魚膵β細胞再生における、N1細胞の機能と再生様式の検討を、Cre/loxシステムを用いた細胞系譜追跡実験をベースに行った。その結果、(1)成魚においても「機能の再生」と「形態の再生」という2段階の再生を行っていること、(2)成魚においてもNeurod1発現細胞(N1細胞）が、再生してきたβ細胞の主要な起源であること、(3)機能の再生期のβ細胞は、膵島に既に存在したN1細胞を用い、形態の再生期は、機能の再生期に新たに作られたN1細胞を用い行っていることを明らかにした。
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