Elucidation of the molecular mechanism regulating pancreatic islets using human pluripotent stem cell differentiation system

利用人多能干细胞分化系统阐明调节胰岛的分子机制

基本信息

批准号：
21H02978
负责人：
粂昭苑
金额：
$ 11.07万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

膵臓β細胞の容積と機能が適切に維持されると考えられるが、その機能制御の詳細な分子機構には不明な点が多い。本研究では、膵β細胞の分化成熟、機能制御にどのようなシグナル系が関わるか、β細胞の不均一性を作り出す分子機構を通じて、β細胞について統合的に理解することを目指す。そのため、膵臓β細胞の機能維持に関わる遺伝子について解析することにより、膵臓β細胞の統合的理解につながることを目指す。本研究では、2型糖尿病のゲノムワイド解析で注目されているC2CD4遺伝子の機能解析を明らかにすることを目指している。そのため、C2CD4遺伝子と相互作用する分子について、たんぱく質近傍ラベリング法により検索した。その結果、複数の候補遺伝子を得た。MIN6β細胞株におけるC2CD4遺伝子ノックダウンおよび遺伝子強制発現の表現型解析を行ったところ、候補遺伝子との機能的な相関が期待される結果が得られている。また、膵臓β細胞からのインスリン分泌に対して抑制的に働くドパミンシグナルを伝達するDrd1及びDrd2のヘテロノックアウトマウスを作成し、解析したところ、Drd2遺伝子ヘテロノックアウトマウスにおいて、耐糖能の亢進が見られた。Drd2遺伝子のノックアウトマウスの単離膵島においてインスリン分泌の亢進が見られたことから、次年度はβ細胞特異的な変異マウスの作成と解析を進める予定。Drd1遺伝子ヘテロノックアウトマウスは表現型は見られなかったが、β細胞特異的な遺伝子ノックアウトマウスを作成解析を進める予定である。

人们认为，胰腺β细胞的体积和功能将适当地保持，但是关于其功能调节的详细分子机制有许多未知数。这项研究旨在通过在β细胞中产生异质性的分子机制（例如涉及分化成熟的信号系统和胰腺β细胞的功能调节）提供对β细胞的综合理解。因此，通过分析维持胰腺β细胞功能的基因，我们旨在使人们对胰腺β细胞的综合理解。这项研究旨在阐明C2CD4基因的功能分析，该基因引起了对2型糖尿病全基因组分析的关注。因此，通过蛋白质邻域标记方法搜索与C2CD4基因相互作用的分子。结果，获得了多个候选基因。 MIN6β细胞系中C2CD4基因敲低和强迫表达的表型分析得出的结果预计与候选基因具有功能相关。此外，制备并分析了DRD1和DRD2的异性菌小鼠，这些小鼠传播了多巴胺信号，该信号抑制了抑制胰腺β细胞的胰岛素分泌和分析，并表明在DRD2基因的异性菌群小鼠中观察到葡萄糖耐受性的增加。随着在用DRD2基因的敲除小鼠的分离胰岛中观察到胰岛素分泌的增加，我们计划明年继续对β-细胞特异性突变小鼠进行创建和分析。尽管未观察到DRD1基因异源小鼠的表型，但我们计划继续分析β细胞特异性基因基因敲除小鼠。

项目成果

期刊论文数量（25）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Transient methionine deprivation triggers histone modification and potentiated differentiation of induced pluripotent stem cells

短暂的蛋氨酸剥夺触发组蛋白修饰和诱导多能干细胞的强化分化

DOI：
10.1093/stmcls/sxac082
发表时间：
2023
期刊：
Stem Cells
影响因子：
5.2
作者：
Ozawa H.;Kambe A;Hibi K;Murakami S;Oikawa A;Handa T;Fujiki K;Nakato R;Shirahige K;Kimura H;Shiraki N;Kume S.
通讯作者：
Kume S.

ドパミンによる膵臓発生機構の解明

阐明多巴胺诱导胰腺发育的机制