発生段階で膵臓の外分泌組織を欠くマウスは、糖尿病になる -機能的膵島作製における外分泌組織との共存の重要性-

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公開日

川口義弥 iPS細胞研究所(CiRA)教授、児玉創太 地域医療機能推進機構滋賀病院医長(元医学研究科研究生/CiRA研究員)、中野泰博 東海大学医学部特定研究員(元医学研究科博士後期課程学生)、平田耕司 CiRA研究員/医学研究科研究生らの研究グループは、外分泌組織が極端に少ないマウスを作成して解析したところ、内分泌組織の分化・成熟が阻害され、糖尿病になることを示しました。

この研究成果は2016年2月18日午前10時(英国時間)に英科学誌「Scientific Reports」で公開されました。

研究者からのコメント

川口教授

今回の結果から、哺乳類の膵臓内分泌組織が外分泌組織と同時に形成され、共存することの重要性が示されました。再生医療への応用としては、今後、外分泌組織から内分泌組織に働きかける因子を解明することで、より機能性に優れた膵島細胞の作製が期待できます。

本研究成果のポイント

  • 膵臓の外分泌組織が極端に少ないマウスを作成して解析したところ、内分泌組織の分化・増殖/維持・成熟が阻害され、糖尿病になった。
  • iPS細胞から機能的な膵島(内分泌組織)を作るためには、内分泌細胞だけでなく、膵島には含まれない外分泌組織とともに作製すべきことが示唆された。

概要

本研究グループは胎生期の膵臓形成に必須の遺伝子Pdx1を膵管枝分かれ構造の先端部分だけで働かなくすることで、外分泌組織が極めて少なくなるマウスを作製し、その内分泌組織の形成過程と生後の機能を調べました。その結果、内分泌細胞ができる膵管枝分かれ構造の幹部分も影響を受け、内分泌細胞が少なくなると同時に細胞の成熟化も遅れ、インスリンを十分に分泌できないため、マウスは糖尿病になることがわかりました。また、外分泌組織で作られる未知の因子が、内分泌組織の形成と機能を獲得する過程に重要な働きをしていることが分かりました。

膵島の構造(生後28日目)
Pdx1:膵芽細胞マーカー、Glu:グルカゴン(α細胞マーカー)、Ins:インスリン(β細胞マーカー)
[スケールバー:50µm]
Pdx1cKOマウスでは、膵島が小さいままで、内分泌組織の構成細胞の配置がコントロールと異なっている。

詳しい研究内容について

書誌情報

[DOI] http://dx.doi.org/10.1038/srep21211
[KURENAIアクセスURL] http://hdl.handle.net/2433/204605

Sota Kodama, Yasuhiro Nakano, Koji Hirata, Kenichiro Furuyama, Masashi Horiguchi, Takeshi Kuhara, Toshihiko Masui, Michiya Kawaguchi, Maureen Gannon, Christopher V. E. Wright, Shinji Uemoto & Yoshiya Kawaguchi
"Diabetes Caused by Elastase-Cre-Mediated Pdx1 Inactivation in Mice"
Scientific Reports 6, Article number: 21211 Published: 18 February 2016

  • 京都新聞(2月19日 29面)、読売新聞(3月7日 16面)および科学新聞(2月26日 4面)に掲載されました。