ヒトiPS細胞から機能的な「視床下部-下垂体ユニット」の作製に成功
名古屋大学は1月8日、ヒト人工多能性幹細胞(ヒトiPS細胞)を用いて、成熟した機能的な「下垂体ホルモン産生細胞」を作製する方法を確立したと発表しました。
この研究成果は、同大大学院医学系研究科糖尿病・内分泌内科学の笠井貴敏客員研究員、須賀英隆准教授および有馬寛教授らの研究グループによるものです。
下垂体は、さまざまなホルモンを分泌する内分泌器官で、周囲の環境に応じてホルモンを調節し分泌、全身の恒常性を保つために重要な役割をしています。下垂体が機能しなくなると、不足したホルモンによりさまざまな症状が出現。特に副腎皮質刺激ホルモン(ACTH)の不足が起こると生命の危機に陥ることもあります。
研究グループは2016年にヒト胚性幹細胞(ヒトES細胞)から下垂体ホルモン産生細胞の作製を可能にしており、今回はこの方法を改良することで、ヒトiPS細胞からの作製に成功しました。
また、今回は1つの組織の中に下垂体ホルモン産生細胞と視床下部ホルモン産生細胞が共存している組織「視床下部-下垂体ユニット」の作製にも成功。このユニットが共存することにより、下垂体ホルモンの分泌能力が向上し、マウス成体の下垂体ホルモン産生細胞と同等レベルになったとのこと。さらに、視床下部-下垂体ユニットを低グルコース液に浸したところACTHが分泌されました。
これは低グルコースに対して視床下部と下垂体が協働していることを示唆しており、今回作成した視床下部-下垂体ユニットが周囲の環境に反応する機能的な細胞組織(オルガノイド)であると考えられるそうです。
今回の研究成果について、研究グループは以下の通りコメントしています。
本研究の成果は下垂体の機能が低下した患者に対する再生医療の実現に向けた研究を加速させるだけでなく、下垂体と視床下部に関連した疾患の病態研究などにも役立つと考えられます。
副腎皮質刺激ホルモン(ACTH)
ACTHは、下垂体から分泌されるホルモンの1つ。視床下部からの副腎皮質刺激ホルモン放出ホルモン(CRH)により分泌が刺激されます。デキサメサゾンなどの糖質コルチコイドで分泌が抑制されます。副腎皮質に作用し、副腎皮質ホルモンの分泌を促進します。
視床下部
視床下部とは、内分泌や自律神経機能の調節を行う中枢です。体温・睡眠・食欲など、多岐にわたる生命現象をコントロールするのに重要な役割を担い、下垂体をコントロールする働きもあります。
低グルコース液
低グルコース液とは、グルコース(ブドウ糖)の濃度を低下させた液体です。生体内で血液中のグルコースが低値になると、視床下部が感知し、情報が下垂体へと伝わり、ACTHの分泌が亢進します。