膵β細胞分化過程における転写因子の発現とその異常に関する研究

我が国をはじめアジア諸国における糖尿病は膵β細胞からのインスリン分泌障害を主因とし、遺伝的素因が深く関与すると考えられている。これまでに糖尿病の遺伝素因を担う遺伝子として膵β細胞の機能だけでなく発生、分化に関連する遺伝子が同定されている。従って、膵β細胞の発生・分化・再生の機構を明らかにすることはアジアにおける糖尿病の発症を解明するために極めて重要である。本研究は体性幹細胞を利用して膵β細胞の分化に関わるマスター遺伝子を同定することを目的とする。本研究は糖尿病の発症メカニズムを解明するのみならず分化誘導された膵β細胞を糖尿病患者に移植することによる糖尿病根治療法の確立につながることが期待される。その基礎的な検討として、研究代表者らはマウス胎児肝細胞をニコチナマイドの存在下で培養することによって、インスリンの発現を誘導することに成功した。インスリンの発現はRT-PCR法および免疫染色法により確認した。さらに、アデノウイルスを用いて、膵β細胞の発生や分化に関与すると考えられている転写因子PDX-1やNeuroD/BETA2を導入することによって、グルコース依存性インスリン分泌に重要な複数の遺伝子を発現させることに成功した。これらの遺伝子群の発現はRT-PCR法により確認した。しかしながら、胎児肝細胞からのインスリン産生細胞への分化誘導効率はそれほど高くないことから、胎児肝細胞のうちインスリン産生細胞への分化能を備えた少数の細胞群を同定・単離する必要がある。以上、本研究の結果から、PDX-1およびNeuroD/BETA2は膵β細胞の分化過程において、極めて重要な役割を果たすマスター遺伝子である可能性が示唆された。さらに、胎児肝細胞は糖尿病の根本的治療のための細胞移植の材料として有力な候補であることが明らかとなった。

我が国をはじめアジア諸国における糖尿病は膵β細胞からのインスリン分泌障害を主因とし、遺伝的素因が深く関与すると考えられている。これまでに糖尿病の遺伝素因を担う遺伝子として膵β細胞の機能だけでなく発生、分化に関連する遺伝子が同定されている。従って、膵β細胞の発生・分化・再生の機構を明らかにすることはアジアにおける糖尿病の発症を解明するために極めて重要である。本研究は体性幹細胞を利用して膵β細胞の分化に関わるマスター遺伝子を同定することを目的とする。本研究は糖尿病の発症メカニズムを解明するのみならず分化誘導された膵β細胞を糖尿病患者に移植することによる糖尿病根治療法の確立につながることが期待される。その基礎的な検討として、研究代表者らはマウス胎児肝細胞をニコチナマイドの存在下で培養することによって、インスリンの発現を誘導することに成功した。インスリンの発現はRT-PCR法および免疫染色法により確認した。さらに、アデノウイルスを用いて、膵β細胞の発生や分化に関与すると考えられている転写因子PDX-1やNeuroD/BETA2を導入することによって、グルコース依存性インスリン分泌に重要な複数の遺伝子を発現させることに成功した。これらの遺伝子群の発現はRT-PCR法により確認した。しかしながら、胎児肝細胞からのインスリン産生細胞への分化誘導効率はそれほど高くないことから、胎児肝細胞のうちインスリン産生細胞への分化能を備えた少数の細胞群を同定・単離する必要がある。以上、本研究の結果から、PDX-1およびNeuroD/BETA2は膵β細胞の分化過程において、極めて重要な役割を果たすマスター遺伝子である可能性が示唆された。さらに、胎児肝細胞は糖尿病の根本的治療のための細胞移植の材料として有力な候補であることが明らかとなった。