膵臓ベータ细胞の増殖プロセスを時系列解析 ―糖尿病の新規治療開発に期待―
京都大学大学院医学研究科 龍岡久登 特定助教，坂本智子 同研究員，渡辺亮 同特定准教授，稲垣暢也 同教授，岐阜大学大学院医学系研究科 矢部大介 教授らの研究グループは，膵臓のベータ细胞*1 が増殖するプロセスを一细胞レベルで解析することに世界ではじめて成功しました。
糖尿病状态ではインスリンを产生する膵臓ベータ细胞の量が少なくなることから，その再生を诱导する治疗法の确立が期待されています。一方で，ベータ细胞以外にも复数の内分泌细胞がある膵臓では，ベータ细胞だけに注目して解析することが困难でした。本研究では，ベータ细胞の増殖が促されるモデルマウスの膵臓について，一细胞レベルで遗伝子発现*2 を観察するシングルセル搁狈础シークエンスを行い，ベータ细胞の増殖过程の详细を解析しました。
本研究成果は，2020年12月18日（金）に国际学术誌「颈厂肠颈别苍肠别」に掲载されました。
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本研究成果のポイント
- 肝臓の半分を切除することで、ベータ细胞の増殖を强力に诱导したマウスモデルを用意し，ベータ细胞を含む膵岛内の细胞に対して，１细胞レベルで遗伝子発现を解析できるシングルセル搁狈础シークエンスを実施しました。
- 遗伝子発现プロファイルおよびベータ细胞のマーカー遗伝子である滨苍蝉1の発现パターンから，ベータ细胞，およびアルファやデルタ细胞などの内分泌细胞への分类が可能であることが示されました。
- 遗伝子発现プロファイルから细胞状态の迁移を解析する拟似时系列解析*3 によって，ベータ细胞における増殖停止期から増殖期への迁移に関与する遗伝子群を捉えました。
- *1 ベータ细胞： 膵臓内の膵島という組織内に存在し，インスリンを産生する細胞。その機能の障害や量の低下が糖尿病の発症を引き起こすことが知られている。
- *2 遗伝子発现： DNAから特定の遺伝子がRNAに転写されること。転写されたRNAは翻訳されタンパク質が合成され，細胞内で機能する。遗伝子発现のパターンで細胞種や細胞機能が異なっている。
- *3 拟似时系列解析： 個々の細胞の遗伝子発现の類似性から，遗伝子発现の変化を捉える時間軸を擬似的に作成する解析方法。
论文情报
- 雑誌名：iScience
- 论文名：
Single-cell Transcriptome Analysis Dissects the Replicating Process of Pancreatic Beta Cells in Partial Pancreatectomy Model
（一細胞トランスクリプトーム解析により部分膵切除モデルにおけるベータ细胞の増殖プロセスを明らかにした） - 着 者：Hisato Tatsuoka, Satoko Sakamoto, Daisuke Yabe, Ryotaro Kabai, Unyanee Kato, Tatsuya Okumura, Ainur Botagarova, Shinsuke Tokumoto, Ryota Usui, Masahito Ogura, Kazuaki Nagashima, Eri Mukai, Yoshio Fujitani, Akira Watanabe and Nobuya Inagaki
- 顿翱滨番号：https://doi.org/10.1016/j.isci.2020.101774
