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皮膚ターンオーバーの破綻を惹き起こす微小構造変化のイメージング

Research Project

Project/Area Number 13J01699
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Biophysics
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

一本嶋 佐理  北海道大学, 情報科学研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥3,000,000 (Direct Cost: ¥3,000,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2013: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywords皮膚 / 細胞分裂 / 生体イメージング / 幹細胞 / ケラチノサイト / 蛍光イメージング / 分子配向
Outline of Annual Research Achievements

皮膚は様々な外部刺激に対するバリアとして働く。皮膚の中でも表皮は、ターンオーバーにより健康な状態を保っているが、表皮構造の維持機構については知られていないことが多い。これまで、マウス皮膚の細胞の挙動を2光子顕微鏡を用いて非侵襲に観察するため、アルビノであるR26H2BEGFPヘアレスマウスを樹立し、背中と足の裏の皮膚において基底細胞の分裂を観察し、その3次元的な解析方法を樹立していた。解析の結果、背中の表皮では分裂細胞の90%以上は基底膜に対し平行に分裂していたが、足の裏では分裂細胞の30%程度がななめ方向に分裂していることを示した。
この結果より、ななめ分裂の頻度と表皮の厚さに相関があるのではないかと考え、本年度では更にマウスの耳と尻尾の皮膚についても調べた。耳の表皮の構造は背中の表皮と似ているが、尻尾の表皮はかなり厚く、特殊な構造を持ち、2種類の表皮(interscaleとscale)が存在する。それらの表皮(背中、耳、足の裏、interscale(尻尾)、scale(尻尾))の5種類において、表皮の厚さと基底細胞の3次元的な分裂方向を調べた。その結果、ななめ分裂の頻度は、予想通り表皮の厚さと相関することが示された。この可視化解析法は、皮膚疾患モデルマウスや刺激条件下のマウスにも適用できる。そこで、紫外線照射装置を作製し、マウスの背中に紫外線を照射し、表皮の経時的な構造変化の様子を観察可能にした。また、薬剤塗布を行い、表皮の肥厚の様子も確認した。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report
  • 2013 Annual Research Report
  • Research Products

    (24 results)

All 2016 2015 2014 2013 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (15 results) (of which Invited: 2 results) Book (2 results) Remarks (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Transmissive liquid-crystal device correcting primary coma aberration and astigmatism in laser scanning microscopy2016

    • Author(s)
      Ayano Tanabe, Terumasa Hibi, Sari Ipponjima, Kenji Matsumoto, Masafumi Yokoyama, Makoto Kurihara, Nobuyuki Hashimoto, Tomomi Nemoto
    • Journal Title

      Proc. SPIE

      Volume: なし Pages: 9717-1

    • DOI

      10.1117/12.2209459

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Correcting spherical aberrations in biospecimen using transmissive liquid crystal device in two-photon excitation laser scanning microscopy2015

    • Author(s)
      A. Tanabe, T. Hibi, S. Ipponjima, K. Matsumoto, M. Yokoyama, M. Kurihara, N. Hashimoto, T. Nemoto
    • Journal Title

      J. Biomed. Opt

      Volume: 20 Issue: 10 Pages: 101204-101204

    • DOI

      10.1117/1.jbo.20.10.101204

    • NAID

      120005690886

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Transmissive liquid crystal devices correcting the spherical aberrations in laser scanning microscopy2015

    • Author(s)
      Ayano Tanabe, Terumasa Hibi, Kenji Matsumoto, Masafumi Yokoyama, Makoto Kurihara, Sari Ipponjima, Nobuyuki Hashimoto, Tomomi Nemoto
    • Journal Title

      Proc. SPIE

      Volume: 9335 Pages: 9335-1

    • DOI

      10.1117/12.2076342

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Improvement of lateral resolution and extension of depth of field in two-photon microscopy by a higher-order radially polarized beam2014

    • Author(s)
      Sari Ipponjima, Terumasa Hibi, Yuichi Kozawa, Hibiki Horanai, Hiroyuki Yokoyama, Shunichi Sato, Tomomi Nemoto
    • Journal Title

      Microscopy

      Volume: 63 Issue: 1 Pages: 23-32

    • DOI

      10.1093/jmicro/dft041

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      2013 Annual Research Report
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    • Author(s)
      日比輝正, 一本嶋佐理, 根本知己
    • Journal Title

      光技術コンタクト

      Volume: 51 Pages: 20-26

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    • Author(s)
      一本嶋佐理、日比輝正、根本知己
    • Organizer
      第一回レゾナンスバイオ班会議
    • Place of Presentation
      KKR熱海(静岡県熱海市)
    • Year and Date
      2016-03-17
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      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 皮膚の生体イメージング法を用いた基底細胞の分裂方向の解析2016

    • Author(s)
      一本嶋佐理、日比輝正、根本知己
    • Organizer
      「北大・部局横断シンポジ ウム」大学内研究ネットワーク促進プログラム『生体防御 システムとその破綻』〜免疫・感染・ 癌・炎症〜
    • Place of Presentation
      北海道大学医学部学友会館フラテホール(北海道札幌市)
    • Year and Date
      2016-03-07
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      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Visualization of epidermal cell division in living mice using two-photon microscopy2015

    • Author(s)
      Sari Ipponjima, Terumsa Hibi, Tomomi Nemoto
    • Organizer
      The 16th RIES-Hokudai international symposium 2015 (国際学会)
    • Place of Presentation
      Hotel Chateraise Gateauex Kingdom Sapporo (北海道札幌市)
    • Year and Date
      2015-11-11
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  • [Presentation] 透過型液晶収差補正素子の開発と生体組織標本への応用2015

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      田辺綾乃、日比輝正、一本嶋佐理、松本健志、横山正史、栗原誠、橋本信幸、根本知己
    • Organizer
      日本光学会年次学術講演会Optics & Photonics Japan 2015
    • Place of Presentation
      筑波大学東京キャンパス(東京都文京区)
    • Year and Date
      2015-10-29
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      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] In vivo 2 光子イメージングによる表皮基底細胞における3次元的な分裂方向の解析2015

    • Author(s)
      一本嶋佐理,日比輝正,根本知己
    • Organizer
      第67回日本細胞生物学会大会
    • Place of Presentation
      タワーホール船堀(東京都江戸川区)
    • Year and Date
      2015-06-30
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    • Author(s)
      日比輝正,大友康平,伊藤里紗,一本嶋佐理,大嶋佑介,今村健志,根本知己
    • Organizer
      第67回日本細胞生物学会大会
    • Place of Presentation
      タワーホール船堀(東京都江戸川区)
    • Year and Date
      2015-06-30
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Transmissive liquid crystal devices correcting the spherical aberrations in laser scanning microscopy2015

    • Author(s)
      Ayano Tanabe, Terumasa Hibi, Kenji Matsumoto, Masafumi Yokoyama, Makoto Kurihara, Sari Ipponjima, Nobuyuki Hashimoto, Tomomi Nemoto
    • Organizer
      2015 Photonics WEST
    • Place of Presentation
      Moscone Center (San Francisco, United States)
    • Year and Date
      2015-02-07 – 2015-02-12
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] IMPROVEMENT OF THE SPATIAL RESOLUTION OF TWO-PHOTON MICROSCOPY BY UTILIZING TRANSMISSIVE LIQUID CRYSTAL DEVICES2014

    • Author(s)
      大友康平、日比輝正、小澤祐市、一本嶋佐理、横山弘之、佐藤俊一、根本知己
    • Organizer
      第37回日本分子生物学会年会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜 (神奈川県横浜市)
    • Year and Date
      2014-11-25 – 2014-11-27
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      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] スーパーコンティニュウム光を用いた多色励起高速共焦点顕微鏡法2014

    • Author(s)
      伊藤里紗、日比輝正、大友康平、一本嶋佐理、大嶋祐介、今村健志、根本知己
    • Organizer
      第23回日本バイオイメージング学会学術集会
    • Place of Presentation
      大阪大学吹田キャンパス(大阪府吹田市)
    • Year and Date
      2014-09-04 – 2014-09-06
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      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Adaptive optics device for laser scanning microscopy using liquid crystals2014

    • Author(s)
      Ayano Tanabe, Masafumi Yokoyama, Kenji Matsumoto, Makoto Kurihara, Nobuyuki Hashimoto, Terumasa Hibi, Sari Ipponjima, Tomomi Nemoto
    • Organizer
      9th International Conference on Optics-photonics Design & Fabrication
    • Place of Presentation
      Itabashi Culture Center(東京都)
    • Year and Date
      2014-02-13
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Improvement of confocal and multi-photon laser microscopy with novel lasers2013

    • Author(s)
      Tomomi Nemoto, Ryosuke Kawakami, Terumasa Hibi, Sari Ipponjima, Kazuaki Sawada, Koichiro Iijima
    • Organizer
      CIS-RIES symposium
    • Place of Presentation
      Hsinchu(台湾)
    • Year and Date
      2013-12-05
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Improvement of Penetration Depth and Lateral Spatial Resolution of Two-photon Microscopy with Novel Lasers2013

    • Author(s)
      Tomomi Nemoto, Ryosuke Kawakami, Terumasa Hibi, Sari Ipponjima, Kazuaki Sawada, Koichiro Iijima
    • Organizer
      7th International Symposium on Nanomedicine
    • Place of Presentation
      九州工業大学(北九州市)
    • Year and Date
      2013-11-08
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    • Invited
  • [Presentation] レーザー顕微鏡用液晶収差補正素子の開発2013

    • Author(s)
      田辺綾乃、横山正史、松本建志、栗原誠、橋本信幸、日比輝正、一本嶋佐理、根本知己
    • Organizer
      第22回バイオイメージング学会学術集会
    • Place of Presentation
      東京大学(文京区)
    • Year and Date
      2013-09-15
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      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] レーザー共焦点顕微鏡用液晶光学補正モジュールの開発2013

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      横山正史、田辺綾乃、松本建志、栗原誠、橋本信幸、日比輝正、一本嶋佐理、根本知己
    • Organizer
      2013年度マイクロメカトロニクス学術講演会
    • Place of Presentation
      中央大学(文京区)
    • Year and Date
      2013-09-10
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  • [Presentation] Resolution improvement of multi-photon and confocal microscopy with vector beam2013

    • Author(s)
      Tomomi Nemoto, Terumasa Hibi, Sari Ipponiima
    • Organizer
      The 69th Annual Meeting of the Japanese Society of Microscopy
    • Place of Presentation
      ホテル阪急エキスポパーク(大阪府)
    • Year and Date
      2013-05-20
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  • [Book] 初めてでもできる!超解像イメージング「透過型液晶デバイスを用いた共焦点および2光子顕微鏡の超解像化」2016

    • Author(s)
      根本知己、大友康平、日比輝正、一本嶋佐理
    • Total Pages
      308
    • Publisher
      羊土社
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  • [Book] Super-Resolution Imaging in Biomedicine, Chapter 12, Super-resolution two-photon excitation microscopy utilizing transmissive liquid crystal devices2016

    • Author(s)
      Kohei Otomo, Terumasa Hibi, Kozawa Yuichi, Sari Ipponjima, Shunichi Sato, Tomomi Nemoto
    • Total Pages
      440
    • Publisher
      CRC Press
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      2015 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.es.hokudai.ac.jp/labo/mcb/

    • Related Report
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  • [Patent(Industrial Property Rights)] 液晶光学デバイス2013

    • Inventor(s)
      一本嶋佐理, 根本知己, 日比輝正, 田辺綾乃, 橋本信幸, 栗原誠, 松本健志, 横山正史
    • Industrial Property Rights Holder
      シチズンホールディングス
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Filing Date
      2013-12-19
    • Related Report
      2013 Annual Research Report

URL: 

Published: 2014-01-29   Modified: 2024-03-26  

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