幹細胞研究と治療のジャーナル

概要

ΒETA2/Neurod1 形質導入マウスインスリノーマ細胞培養培地は、in vitroおよびin vivo の両方で脂肪由来間葉系幹細胞の β 様細胞への分化を効率的に誘導します。

川本幸一、矢部繁治、今野正光、石井英史、西田直宏、古関淳、福田五月、富丸義人、浜直樹、和田宏、小林省吾、江口英利、種村正弘、伊藤寿規、イ・ウニョン、向井絵理、たかし三木、土器雄一郎、森正樹、浜崎達夫、長野宏明、大河内仁

背景:脂肪組織由来間葉系幹細胞(ADSC) を含む間葉系幹細胞 (MSC) は多能性があり、膵β細胞を含むさまざまな細胞型に分化することができます。そのため、ADSC は 1 型糖尿病(T1DM) の治療のための潜在的な細胞源となります。しかし、現在の in vitro プロトコルでは、完全に成熟したインスリン産生 β 細胞を誘導するには不十分です。本研究では、マウスインスリノーマ細胞株由来馴化培地 (MIN6-CM) を用いて、基本ヘリックス-ループ-ヘリックス転写因子ファミリーのメンバーである ΒETA2 (NeuroD1) の過剰発現が ADSC のインスリン産生細胞への分化能を改善する有効性を評価しました。
方法:マウス ADSC を C57BL/6 マウスから分離し、いくつかの転写因子 (TF) を導入して、安定したトランスフェクタントを確立しました。MIN6-CM を調製しました。同系レシピエントマウスをストレプトゾトシンの単回注射により糖尿病にし、分化した細胞をレシピエントマウスの腎被膜下に移植した。次に、血糖値をモニタリングした。
結果： CM単独では、 in vitroでインスリンmRNA発現を誘導するのに十分であった。しかし、他のTFは検出されなかった。MIN6-CMとともに培養したADSCはin vitroでインスリン発現を誘導したが、他のβ細胞関連TFは検出された。しかし、MIN6-CMにおけるBETA2形質導入は、複数のβ細胞表現型マーカーの強力な発現をもたらした。さらに、インスリン含有量分析により、in vitroでのインスリンタンパク質発現が明らかになった。さらに、in vivo移植研究では、CMとBETA2形質導入の同時使用の有効性が明らかになった。
結論：これらの結果は、遺伝子操作に加えてサイトカインと成長因子のバランスが、ADSCの膵β細胞への効率的な分化に有益であることを示唆している。私たちの技術は、β細胞分化への道と、T1DMに対する新しい細胞置換ベースの治療法を提供できる可能性がある。