イプシロンセル

イプシロン細胞 （ε細胞）は、ランゲルハンス島と呼ばれる膵臓の領域に見られる5種類の内分泌細胞の1つです。イプシロン細胞は、空腹を引き起こすホルモングレリンを産生します。それらは最初にマウスで発見されました。ヒトでは、これらの細胞はすべての膵島細胞の1％未満を構成しています。それらは、水溶性化合物への不浸透性を可能にするタイトジャンクションによって接続されています。

発見

マウスの膵島を調査している研究者は、正常なマウスの膵臓組織の発達過程をノックアウトマウスの膵臓組織と比較しました。彼らは、正常なマウス膵臓にはグレリン産生細胞の集団が含まれることを発見しました。さらなる調査が行われる前に、 Nkx2.2およびPax4遺伝子はβ細胞の細胞分化を促進すると考えられていましたが、それらがない場合、代わりにε細胞を形成します。これは、 Nkx2.2とPax4の両方の遺伝子が存在しない場合、β細胞が形成できず、ε細胞に置き換わるという発見によって後に確認されました。全体として、発見は、マウス膵臓にグレリン産生ε細胞の集団があり、インスリン産生β細胞のノックアウトが大量のε細胞をもたらすということでした。細胞は円形または楕円形で、通常は小島の周囲にあり、細胞質に広がっていることもあります。 ε細胞は、α細胞とβ細胞の両方に類似した細胞系統に由来することも提案されていますが、α細胞とより密接に関連していることがわかっています。 ε細胞は、他の動物の中でもアフリカツメガエル、猫魚、ゼブラフィッシュの膵臓で発見されています。これは、この島細胞が進化的に保存されていることを示唆しています。別の研究では、グレリンmRNAのin situハイブリダイゼーションを使用し、同様に、以前は認識されていなかった、ε細胞である膵島細胞集団が存在すると結論付けました。研究者は、グレリン産生ε細胞に関する彼らの新しい知識が、II型糖尿病の治療に役立つ可能性のある細胞カスケードをブロックする可能性のあるε細胞の形成をブロックする治療処置に役立つことを期待しています。これらの膵島細胞は膵臓癌でも研究されており、以前は沈黙していた腫瘍のマーカーとして機能することが期待されています。

開発中のイプシロン細胞

ヒト胎児の膵臓では、単一のε細胞が原始外分泌組織に散在し、妊娠第13週以降にクラスターへの凝集を開始することが観察されます。ピークグレリンレベルは妊娠第14週に観察されます。妊娠21週目から、ヒトの発達中の膵島の周囲にε細胞が観察され、膵島の縁にほぼ連続した層が形成されます。 ε細胞はマウス胎児膵臓に集中しており、胃でも少数が観察されています。マウス膵臓でのこれらの結果は、共焦点顕微鏡を使用して発見および確認されました。共焦点顕微鏡は、厚い標本の画像を収集し、焦点面の外側の蛍光領域を除外することができます。これらの島細胞は、開発中のグレリンの主な供給源です。 ε細胞から放出されたグレリンは、細胞の成長と増殖を促進すると同時に、ヒト膵臓の膵臓ベータ細​​胞のアポトーシスを阻害することがわかっています。いくつかのε細胞は、管細胞および膵島前駆細胞のマーカーであるサイトケラチン20を発現しており、これらの膵島細胞が管上皮に由来することを示唆しています。これらの細胞の発達は、 Ngn3転写因子に由来します。変異Nkx2.2遺伝子を持つマウスは、ε細胞の増加を示します。細胞レベルでは、ε細胞はNKX2-2とISL1の両方を共産生しますが、以前に仮定されていたNKS6-1とPAX6は共産生しません。さらに、このタイプの細胞は、背側膵芽の間葉の発達、および背側膵上皮の内分泌細胞への分化に役割を果たすISL1を共産生します。合計36個の遺伝子が、プロテイナーゼの阻害、ホルモンのプロセシング、細胞移動、およびα細胞、β細胞、δ細胞、PP細胞と区別する免疫活性を促進するε細胞で大幅に濃縮されています。さらに、ε細胞の分泌小胞（110±3 nm）は、α細胞の分泌小胞（185±7 nm）よりもはるかに小さい。他の膵島細胞とは異なり、ε細胞は他の膵臓ホルモン（インスリン、グルカゴン、恒常性）も産生せず、CARTペプチドを発現しません。 ε細胞に影響を与える特定の遺伝子の例は、アシルコエンザイムAシンテターゼ長鎖ファミリーメンバー1（ACSL1）およびデフェンシンベータ1です。ACSL1はグレリンの処理において役割を果たすと考えられていますが、デフェンシンベータ1は殺すことができるタンパク質を生成します免疫を調節するための細菌、ウイルス、および酵母。出生後、ε細胞の数は減少し、成人になるとまれになります。マウス、スナネズミ、アフリカアイスラットの研究はすべて、このトピックに関して密接に関連した結果をもたらしました。

成人のイプシロン細胞

膵臓のグレリン産生ε細胞を成人期に保つことが知られている唯一の種は人間です。結果として、成人ではこの細胞型を研究することは困難です。なぜなら、ヒトの膵臓でしか観察できないからです。発生中の胎児の15〜26週の間に、ε細胞は膵島細胞の約10％を構成しますが、誕生後、その組成は成人の膵島細胞の1％にしか減少しません。成人の小島あたりの平均ε細胞数の推定値は数が異なり、結果も異なります。ある研究では、成人膵臓​​の各膵島には約3〜5個のε細胞が存在し、合計約1,000個の膵島が含まれていることがわかりました。別の研究では、膵島あたり平均12±1.2のε細胞が観察されました。成体膵臓サンプルでは、​​それらは円形または楕円形であることが観察され、クラスターおよび/または単一細胞の両方で、異なる量で膵島のマントル上に局在したままです。マウスの場合、ε細胞は発生中に膵島と胃に存在しますが、出生後は厳密に胃に見られます。ヒトとマウスの両方で、グレリンが成人期または発達の段階で他のホルモンと共局在するかどうかで結果が異なります。成人の膵臓にはε細胞が不足しているため、体全体に循環する大量のグレリンを産生し続けることはないと予測されています。ヒト成人膵臓のε細胞組成は約0.13グラムです。性別と年齢は、小島のε細胞の平均数に影響しません。ただし、BMIとε細胞の数の間には反比例の関係があります。体重が増加すると、ε細胞の数が減少します。 BMIの増加によるこれらの細胞の損失は、インスリン分泌の増加、および膵島のアポトーシスと炎症のリスクの増加につながります。成人ε細胞の細胞膜受容体には、短鎖脂肪酸受容体FFAR3、Gタンパク質共役胆汁酸受容体1（GPCR）、インターフェロン-αおよびインターフェロン-β受容体サブユニット1、インターフェロン-γ受容体2、免疫グロブリンGの取り込み、プラスミノーゲン受容体、およびCD320受容体の調節。さまざまな受容体により、ホルモン、栄養素、脂質、およびサイトカインリガンドが結合できます。 ε細胞に存在する主要な細胞代謝経路因子は、脂肪酸代謝経路ACSL1を構成するメンバーです。 ACSL1は、脂肪酸酸化の最初のステップに関与する酵素であり、この経路はこの膵島細胞でグレリンアシル修飾を特異的に修飾するように機能します。 ε細胞の成熟と保存に必要な転写因子には合計366個の番号が付けられています。個々の転写因子の機能はまだ研究されていません。

こちらもご覧ください

• 生殖層に由来するヒト細胞タイプのリスト
• グレリンと内分泌系