Urocortin3 (UCN3) を発現しないインスリン陽性細胞は未成熟β細胞

大人のβ細胞はほとんど増殖しない。 未成熟β細胞は糖尿病細胞治療の候補となる。

Urocortin3 (UCN3) は、Nkx6.1、MafAが定常状態になり、MafBの発現が失われた時に発現し、成熟β細胞のマーカーとなる。

UCN3 - インスリン +  細胞の特徴
・膵島の辺縁に存在しマウスでβ細胞の1%でヒト新生児膵島、大人の膵島、罹病歴の長い1型糖尿病の膵島にも認められる。
・核内にPDX-1は発現しないがNKX6.1が発現し、MafB、Neurogenin3 も発現する。
・Lineage tracing の結果、過去にUCN3を発現しておらず、α細胞からβ細胞へ分化転換する途中の細胞である。
・グルコース刺激インスリン分泌、TCAサイクル、酸化的リン酸化に重要な遺伝子発現が低下している。
・電位依存性カルシウムチャネルによる細胞内へのカルシウム流入が認められない。

Virgin Beta Cells Persist throughout Life at a Neogenic Niche within Pancreatic Islets: Cell Metabolism

Blum B, Hrvatin SS, Schuetz C, Bonal C, Rezania A, Melton DA. Functional beta-cell maturation is marked by an increased glucose threshold and by expression of urocortin 3. Nat Biotechnol. 2012 Feb 26;30(3):261-4. doi: 10.1038/nbt.2141.
Urocortin3は、β細胞から分泌される蛋白で、成熟β細胞にマーカーとなる。
生後1日のマウスは、低グルコース濃度でもインスリン分泌が多く、大人のマウスでは低グルコース濃度ではインスリン分泌は低い。E18.5、P1、P10、大人のマウスで膵β細胞の遺伝子発現の比較をおこなった結果、Urocortin3が見出された。

Meier JJ, Butler AE, Saisho Y, Monchamp T, Galasso R, Bhushan A, Rizza RA, Butler PC.  Beta-cell replication is the primary mechanism subserving the postnatal expansion of beta-cell mass in humans.Diabetes. 2008 Jun;57(6):1584-94.
大人のβ細胞はほとんど増殖しない。
 
追記 2018/4/19
Ucn3はソマトスタチン分泌を促進する。
Ucn3は、インスリン顆粒に存在し、インスリンとともに分泌され、ソマトスタチン分泌を促進する。ソマトスタチンはインスリン分泌に対してnegative feedback をかける。Ucn3の発現はβ細胞に多く、α細胞、δ細胞にも認められている。
Ucn3-null miceでは、ソマトスタチン含量が低下し、wild type に比べ耐糖能が改善する。
ヒトの2型糖尿病では、膵島のUcn3発現が低下している。
ソマトスタチンはグルカゴン分泌を抑制する。Ucn3発現低下は、2型糖尿病のグルカゴン分泌異常に関与しているかもしれない。
van der Meulen T et al. Urocortin3 mediates somatostatin-dependent negative feedback control of insulin secretion. Nat Med. 2015 Jul;21(7):769-76.



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N. Ishizuka

Author:N. Ishizuka
糖尿病専門医です。インスリン分泌の基礎研究を経て臨床に戻りました。これまで読んだ論文を臨床に生かしていこうと思い、ブログ形式でまとめています。

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