Name: マウスにおけるヒト多能性幹細胞由来膵臓内分泌細胞の筋肉内移植 (動画) | JoVE Journal
Uploaded: 2026-04-10T12:40:00.000+00:00
Duration: 6 min 57 s
Description: 学ぶヒト多能性幹細胞由来膵島細胞のマウス筋肉内移植法。侵襲性の低い手技で移植片の回収と機能評価が可能な前臨床糖尿病研究のための再現性のあるプロトコルを確立します。

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<ol><li>Ong, K. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((regional%2C+and+national+burden+of+diabetes+from+1990+to+2021%2C+with+projections+of+prevalence+to+2050%3A+A+systematic+analysis+for+the+Global+Burden+of+Disease+Study+2021%5BTitle%5D)+AND+%22The+Lancet%22%5BJournal%5D)">regional, and national burden of diabetes from 1990 to 2021, with projections of prevalence to 2050: A systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2021.</a> The Lancet. 402 (10397), 203-234 (2021).</li>
<li>Ismail, L., Materwala, H., Al Kaabi, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Association+of+risk+factors+with+type+2+diabetes%3A+A+systematic+review%5BTitle%5D)+AND+%22Comput+Struct+Biotechnol+J%22%5BJournal%5D)">Association of risk factors with type 2 diabetes: A systematic review.</a> Comput Struct Biotechnol J. 19, 1759-1785 (2021).</li>
<li>Prasad, M. K., Mohandas, S., Ramkumar, K. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dysfunctions%2C+molecular+mechanisms%2C+and+therapeutic+strategies+of+pancreatic+%CE%B2-cells+in+diabetes%5BTitle%5D)+AND+%22Apoptosis%22%5BJournal%5D)">Dysfunctions, molecular mechanisms, and therapeutic strategies of pancreatic β-cells in diabetes.</a> Apoptosis. 28 (7-8), 958-976 (2023).</li>
<li>Xue, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Functional+interrogation+of+twenty+type+2+diabetes-associated+genes+using+isogenic+human+embryonic+stem+cell-derived+%CE%B2-like+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+Metab%22%5BJournal%5D)">Functional interrogation of twenty type 2 diabetes-associated genes using isogenic human embryonic stem cell-derived β-like cells.</a> Cell Metab. 35 (11), 1897-1914.e11 (2023).</li>
<li>Bartolomé, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Stem+cell-derived+%CE%B2+cells%3A+A+versatile+research+platform+to+interrogate+the+genetic+basis+of+%CE%B2+cell+dysfunction%5BTitle%5D)+AND+%22Int+J+Mol+Sci%22%5BJournal%5D)">Stem cell-derived β cells: A versatile research platform to interrogate the genetic basis of β cell dysfunction.</a> Int J Mol Sci. 23 (1), 501(2022).</li>
<li>Balboa, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Functional%2C+metabolic+and+transcriptional+maturation+of+human+pancreatic+islets+derived+from+stem+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Biotechnol%22%5BJournal%5D)">Functional, metabolic and transcriptional maturation of human pancreatic islets derived from stem cells.</a> Nat Biotechnol. 40 (7), 1042-1055 (2022).</li>
<li>Barsby, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Differentiating+functional+human+islet-like+aggregates+from+pluripotent+stem+cells%5BTitle%5D)+AND+%22STAR+Protoc%22%5BJournal%5D)">Differentiating functional human islet-like aggregates from pluripotent stem cells.</a> STAR Protoc. 3 (4), 101711(2022).</li>
<li>Shi, Z. -D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Genome+editing+in+hPSCs+reveals+GATA6+haploinsufficiency+and+a+genetic+interaction+with+GATA4+in+human+pancreatic+development%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+Stem+Cell%22%5BJournal%5D)">Genome editing in hPSCs reveals GATA6 haploinsufficiency and a genetic interaction with GATA4 in human pancreatic development.</a> Cell Stem Cell. 20 (5), 675-688.e6 (2017).</li>
<li>Fantuzzi, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+depth+functional+characterization+of+human+induced+pluripotent+stem+cell-derived+beta+cells+in+vitro+and+in+vivo%5BTitle%5D)+AND+%22Front+Cell+Dev+Biol%22%5BJournal%5D)">In depth functional characterization of human induced pluripotent stem cell-derived beta cells in vitro and in vivo.</a> Front Cell Dev Biol. 10, e967765(2022).</li>
<li>Augsornworawat, P., Maxwell, K. G., Velazco-Cruz, L., Millman, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Single-cell+transcriptome+profiling+reveals+%CE%B2+cell+maturation+in+stem+cell-derived+islets+after+transplantation%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+Rep%22%5BJournal%5D)">Single-cell transcriptome profiling reveals β cell maturation in stem cell-derived islets after transplantation.</a> Cell Rep. 32 (8), 108850(2020).</li>
<li>Lin, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Glucose+metabolism+and+regulation+in+establishing+human+stem+cell-derived+%CE%B2+cell+maturation%5BTitle%5D)+AND+%22Cell+Rep%22%5BJournal%5D)">Glucose metabolism and regulation in establishing human stem cell-derived β cell maturation.</a> Cell Rep. 44 (7), 115892(2025).</li>
<li>Maxwell, K. G., Kim, M. H., Gale, S. E., Millman, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Differential+function+and+maturation+of+human+stem+cell-derived+islets+after+transplantation%5BTitle%5D)+AND+%22Stem+Cells+Transl+Med%22%5BJournal%5D)">Differential function and maturation of human stem cell-derived islets after transplantation.</a> Stem Cells Transl Med. 11 (3), 322-331 (2022).</li>
<li>Thévenet, J., Gmyr, V., Delalleau, N., Pattou, F., Kerr-Conte, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pancreatic+islet+transplantation+under+the+kidney+capsule+of+mice%3A+Model+of+refinement+for+molecular+and+ex-vivo+graft+analysis%5BTitle%5D)+AND+%22Lab+Anim%22%5BJournal%5D)">Pancreatic islet transplantation under the kidney capsule of mice: Model of refinement for molecular and ex-vivo graft analysis.</a> Lab Anim. 55 (5), 408-416 (2021).</li>
<li>Scholl, V. G. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Assessing+implantation+sites+for+pancreatic+islet+cell+transplantation%3A+Implications+for+type+1+diabetes+mellitus+treatment%5BTitle%5D)+AND+%22Bioengineering%22%5BJournal%5D)">Assessing implantation sites for pancreatic islet cell transplantation: Implications for type 1 diabetes mellitus treatment.</a> Bioengineering. 12 (5), 499(2025).</li>
<li>Sui, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Reduced+replication+fork+speed+promotes+pancreatic+endocrine+differentiation+and+controls+graft+size%5BTitle%5D)+AND+%22JCI+Insight%22%5BJournal%5D)">Reduced replication fork speed promotes pancreatic endocrine differentiation and controls graft size.</a> JCI Insight. 6 (5), e141553(2021).</li>
<li>Lithovius, V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Non-invasive+quantification+of+stem+cell-derived+islet+graft+size+and+composition%5BTitle%5D)+AND+%22Diabetologia%22%5BJournal%5D)">Non-invasive quantification of stem cell-derived islet graft size and composition.</a> Diabetologia. 67 (9), 1912-1929 (2024).</li>
<li>Lyra-Leite, D. M., Fonoudi, H., Gharib, M., Burridge, P. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+updated+protocol+for+the+cost-effective+and+weekend-free+culture+of+human+induced+pluripotent+stem+cells%5BTitle%5D)+AND+%22STAR+Protoc%22%5BJournal%5D)">An updated protocol for the cost-effective and weekend-free culture of human induced pluripotent stem cells.</a> STAR Protoc. 2 (1), 100213(2021).</li>
<li>Chen, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+versatile+polypharmacology+platform+promotes+cytoprotection+and+viability+of+human+pluripotent+and+differentiated+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Nat+Methods%22%5BJournal%5D)">A versatile polypharmacology platform promotes cytoprotection and viability of human pluripotent and differentiated cells.</a> Nat Methods. 18 (5), 528-541 (2021).</li>
<li>Wells, S. A., Ellis, G. J., Gunnells, J. C., Schneider, A. B., Sherwood, L. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Parathyroid+autotransplantation+in+primary+parathyroid+hyperplasia%5BTitle%5D)+AND+%22N+Engl+J+Med%22%5BJournal%5D)">Parathyroid autotransplantation in primary parathyroid hyperplasia.</a> N Engl J Med. 295 (2), 57-62 (1976).</li>
<li>Kim, H. -I., Yu, J. E., Park, C. -G., Kim, S. -J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Comparison+of+four+pancreatic+islet+implantation+sites%5BTitle%5D)+AND+%22J+Korean+Med+Sci%22%5BJournal%5D)">Comparison of four pancreatic islet implantation sites.</a> J Korean Med Sci. 25 (2), 203(2010).</li>
<li>Axen, K. V., Pi-Sunyer, F. X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Long-term+reversal+of+streptozotocin-induced+diabetes+in+rats+by+intramuscular+islet+implantation%5BTitle%5D)+AND+%22Transplantation%22%5BJournal%5D)">Long-term reversal of streptozotocin-induced diabetes in rats by intramuscular islet implantation.</a> Transplantation. 31 (6), 439-441 (1981).</li>
<li>Prokhorova, T. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Teratoma+formation+by+human+embryonic+stem+cells+is+site+dependent+and+enhanced+by+the+presence+of+Matrigel%5BTitle%5D)+AND+%22Stem+Cells+Dev%22%5BJournal%5D)">Teratoma formation by human embryonic stem cells is site dependent and enhanced by the presence of Matrigel.</a> Stem Cells Dev. 18 (1), 47-54 (2009).</li>
</ol>

<table><tbody><tr><td>2-Phospho-L-ascorbic acid trisodium salt</td><td>Sigma Aldrich</td><td>49752</td><td></td></tr><tr><td>Activin A</td><td>Qkine</td><td>Qk001</td><td></td></tr><tr><td>AggreWell 400 24-well (microwell plate)</td><td>Stemcell</td><td>34415</td><td></td></tr><tr><td>Betacellulin</td><td>GenScript</td><td>Z03102</td><td></td></tr><tr><td>Bovine Serum Albumin, Fraction V, Fatty Acid Free</td><td>Goldbio</td><td>A-421</td><td></td></tr><tr><td>CHIR 99021</td><td>LC labs</td><td>C-6556&nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>Chroman-1</td><td>Medchem Express</td><td>HY-15392</td><td>CEPTカクテル</td></tr><tr><td>CMRL-1066</td><td>Pan Biotech</td><td>P04-84600</td><td></td></tr><tr><td>D-(+)-Glucose</td><td>Sigma Aldrich</td><td>G7021</td><td></td></tr><tr><td>Dibenzazepine (DBZ)</td><td>Syncom</td><td>カスタム製品</td><td>ガンマセクレターゼ阻害剤</td></tr><tr><td>Dulbecco's Modified Eagle Medium and Ham&rsquo;s F12 media (DMEM/F12)</td><td>Corning</td><td>15383541</td><td></td></tr><tr><td>EGF</td><td>Qkine</td><td>Qk011</td><td></td></tr><tr><td>Emricasan</td><td>Medchem Express</td><td>HY-10396</td><td>CEPTカクテル</td></tr><tr><td>Ethanolamine</td><td>Sigma Aldrich</td><td>E9508</td><td></td></tr><tr><td>FGF2-G3</td><td>GenScript</td><td>カスタム製品</td><td></td></tr><tr><td>FGF7</td><td>GenScript</td><td>Z03047</td><td></td></tr><tr><td>Heparin</td><td>Sigma Aldrich</td><td>H3149</td><td></td></tr><tr><td>Insulin</td><td>Gibco</td><td>30284510</td><td></td></tr><tr><td>L-Alanyl-L-Glutamine</td><td>Linus</td><td>X0551-100</td><td></td></tr><tr><td>L-Ascorbic Acid</td><td>Santa Cruz</td><td>sc-202686</td><td></td></tr><tr><td>LDN-193189&nbsp;</td><td>Sigma Aldrich</td><td>SML0559</td><td></td></tr><tr><td>Lipid Concentrate</td><td>Gibco</td><td>11548846</td><td></td></tr><tr><td>Matrigel (basement membrane-derived extracellular matrix)</td><td>Falcon</td><td>354230</td><td></td></tr><tr><td>MCDB 131</td><td>Corning</td><td>15-100-CV</td><td></td></tr><tr><td>N-acetylcysteine</td><td>Thermo Scientific</td><td>10521221</td><td></td></tr><tr><td>NaHCO3</td><td>Fisher Scientific</td><td>10553325</td><td></td></tr><tr><td>Nicotinamide</td><td>Sigma Aldrich</td><td>N0636</td><td></td></tr><tr><td>NRG-1</td><td>Qkine</td><td>Qk045</td><td></td></tr><tr><td>Pluronic F-127 (anti-adherence solution)</td><td>Sigma Aldrich</td><td>82184</td><td>5% (w/v)で使用</td></tr><tr><td>Polyamine Supplement (1000&times;)</td><td>Sigma Aldrich</td><td>P8483</td><td>CEPTカクテル</td></tr><tr><td>RepSox</td><td>MedChemExpress</td><td>HY-13012</td><td>Alk5 インヒビター</td></tr><tr><td>Retinoic Acid</td><td>Sigma Aldrich</td><td>R2625</td><td></td></tr><tr><td>SANT-1</td><td>Selleckchem</td><td>S7092</td><td></td></tr><tr><td>Sobetirome (GC1)</td><td>Sigma Aldrich</td><td>SML1900-5MG</td><td>細胞透過性T3アナログ</td></tr><tr><td>Sodium Pyruvate</td><td>Corning</td><td>25-000-CI</td><td></td></tr><tr><td>Sodium Selenite</td><td>Sigma Aldrich</td><td>S5261</td><td></td></tr><tr><td>T3 (3,3&prime;,5-Triiodo-L-thyronine sodium salt)</td><td>Sigma Aldrich</td><td>T6397</td><td></td></tr><tr><td>TGF-&beta;1&nbsp;</td><td>Qkine</td><td>Qk010</td><td></td></tr><tr><td>TPB</td><td>Tocris</td><td>5343</td><td></td></tr><tr><td>Trace Elements A</td><td>Corning</td><td>15333641</td><td></td></tr><tr><td>Trace Elements B</td><td>Corning</td><td>15343641</td><td></td></tr><tr><td>Trans-ISRIB</td><td>Medchem Express</td><td>HY-12495</td><td>CEPTカクテル</td></tr><tr><td>Transferrin</td><td>InVitria</td><td>777TRF029</td><td></td></tr><tr><td>Triton X-100 (nonionic surfactant)</td><td>Thermo Scientific</td><td>11488696</td><td></td></tr><tr><td>TrypLE</td><td>Gibco</td><td>11538856</td><td></td></tr><tr><td>Y-27632</td><td>LC Laboratories</td><td>Y-5301</td><td>ROCKインヒビター</td></tr><tr><td>ZM-447439&nbsp;</td><td>MedChemExpress</td><td>HY-10128</td><td></td></tr><tr><td>ZnSO4</td><td>Sigma Aldrich</td><td>Z0251</td><td></td></tr><tr><td>抗体</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>ラット抗ヒトCペプチド（インスリン）</td><td>DSHB</td><td>GN-ID4-s</td><td>150 ng/mLで使用</td></tr><tr><td>マウス抗グルカゴン</td><td>Proteintech</td><td>67286-1-Ig</td><td>1:2000</td></tr><tr><td>ウサギ抗ソマトスタチン</td><td>Millipore</td><td>AB5494</td><td>1:500</td></tr><tr><td>ヤギ抗ラットAF488</td><td>Invitrogen</td><td>A-11006</td><td>1:500</td></tr><tr><td>ウマ抗マウスAF488</td><td>Invitrogen</td><td>A-21202</td><td>1:500</td></tr><tr><td>ウマ抗ウサギAF488</td><td>Invitrogen</td><td>A-21206</td><td>1:500</td></tr></tbody></table>

マウスにおけるヒト多能性幹細胞由来膵臓内分泌細胞の筋肉内移植

Intramuscular Transplantation of Human Pluripotent Stem Cell-derived Pancreatic Endocrine Cells in Mice

Human pluripotent stem cell (hPSC)-derived pancreatic endocrine cells constitute a promising source for diabetes cell therapy and disease modeling. ...

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Research

JoVE Journal

Developmental Biology

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糖尿病マウスの腎臓のカプセルに膵島の移植

このビデオでは、ヒト膵島をマウスの眼の前房に移植し、in...

膵島移植:In vivoイメージングのためのマウス眼の前房に膵島を移植する方法

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糖尿病マウスの精巣上体脂肪細胞における膵島支持骨格移植

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マウス モデルにおける膵島の門脈内移植

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2D培養系におけるヒト多能性幹細胞の膵臓ベータ細胞前駆体への分化

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膵臓癌モデルへの同系マウス同所性同種移植片

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この記事はセルのようなβ細胞の指示された微分そして機能分析のためのプロトコルを示す。インスリン産生膵細胞を作製する前のヒト多能性幹細胞の最適な培養条件と継代について記述します。6段階の分化は、決定的な内胚葉の形成から、グルコースに反応してインスリンを分泌する機能的なβ細胞様細胞へと進行します。...

ヒト多能性幹細胞から機能的な膵臓インシュリン分泌細胞を生成するための最適化されたプロトコル

学ぶヒト多能性幹細胞由来膵島細胞のマウス筋肉内移植法。侵襲性の低い手技で移植片の回収と機能評価が可能な前臨床糖尿病研究のための再現性のあるプロトコルを確立します。

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