膵β細胞のインスリン分泌能成熟過程におけるTSPANの役割解明

阐明TSPAN在胰腺β细胞胰岛素分泌成熟过程中的作用

• 批准号: 20K08923
• 负责人: 渡邊 亜美
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2021-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K08923/
• 关键词: 膵臓; 内分泌細胞; 膵島; iPS細胞; 発生

血糖調整の中心となる膵臓ベータ細胞がグルコース応答性インスリン分泌能(GSIS)を獲得する包括的なメカニズムは依然として不明である。我々はこれまでに。ヒトiPS細胞から得られた膵内分泌前駆細胞で,1)複数のtetraspanin(TSPAN)ファミリーを高発現していること, 2)β細胞への成熟分化誘導過程でTSPANの発現を阻害するとiPS-β細胞のGSISがみられなくなること を見いだしている。本研究では,TSPANがβ細胞のインスリン分泌能の獲得を促進するメカニズムを明らかにする。さらにこの知見を応用し効率的に機能的iPS-β細胞を得られる系を樹立する。具体的に本研究では、ヒトiPS細胞由来膵内分泌前駆細胞のTSPAN発現を調節することで, 成熟細胞のインスリン分泌能や構造が変化するか, あるいはTSPAN KO mouseで膵島機能に変化が見られるかについて検討する。申請者は,EPCをiPS細胞から分化誘導し,セルソーターで純化後成熟培養することで効率的にインスリン分泌能を有した膵島様構造物を作成できる系を確立している。申請者はこの系を用いて膵内分泌前駆細胞を純化を分離し、これを膵島様構造に成熟培養する過程で経時的に細胞を回収し、qRT-PCRなどで責任TSPANの選定を行った。これまでに少なくとも3種類のTSPANが内分泌前駆細胞に発現していることを見出した。またCRISPR/CAS9の系を用いて候補TSPAN抑制系を作成した。今後は確立した系を元に、TSPANファミリーが膵内分泌細胞への分化過程に及ぼす影響を検討する予定である。

对于调节葡萄糖的核心，获得葡萄糖反应性胰岛素分泌能力（GSIS）的胰腺β细胞的综合机制仍然未知。我们曾经。已经发现，从人IPS细胞获得的胰腺内分泌祖细胞是1）高度表达多个四叠蛋白酶（TSPAN）家族，以及2）在诱导成熟的β细胞中抑制TSPAN的表达，可预防IPS-β细胞的GSIS。在这项研究中，我们将阐明TSPAN促进β细胞中胰岛素分泌能力的获取的机制。此外，该发现应用于建立可以有效获得功能性IPS-β细胞的系统。具体而言，本研究检查了是否可以通过调节人IPS细胞衍生的胰腺内分泌祖细胞中的TSPAN表达来改变成熟细胞的胰岛素分泌能力和结构，或者是否可以在TSPAN KO小鼠中看到胰岛功能的变化。申请人已经建立了一个可以通过诱导与IPS细胞的分化以及用细胞分系蛋白纯化和成熟培养的胰岛素分泌能力来有效地创建具有胰岛素分泌能力的胰岛样结构的系统。申请人使用该系统将胰腺内分泌祖细胞的纯化分开，然后在成熟的培养过程中随着时间的流逝收集细胞，并使用QRT-PCR或其他方法选择了负责任的TSPAN。迄今为止，已经发现至少三种类型的TSPAN在内分泌祖细胞中表达。此外，使用CRISPR/CAS9系统创建了候选TSPAN抑制系统。将来，我们将根据已建立的系统研究TSPAN家族对胰腺内分泌细胞分化为胰腺内分泌细胞的影响。