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Cell lineage determination of embryonic salivary gland

Research Project

Project/Area Number 19H03827
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Basic Section 57020:Oral pathobiological science-related
Research InstitutionShowa University

Principal Investigator

Mishima Kenji  昭和大学, 歯学部, 教授 (50275343)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 安原 理佳  昭和大学, 歯学部, 講師 (20453649)
大庭 伸介  長崎大学, 医歯薬学総合研究科(歯学系), 教授 (20466733)
田中 準一  昭和大学, 歯学部, 講師 (40710166)
辻 孝  国立研究開発法人理化学研究所, 生命機能科学研究センター, チームリーダー (50339131)
渡辺 貴志  国立研究開発法人理化学研究所, 生命医科学研究センター, 技師 (50406815)
馬渕 洋  順天堂大学, 大学院医学研究科, 特任准教授 (50424172)
上野 博夫  国立研究開発法人国立循環器病研究センター, 研究所, 客員研究員 (60332368)
行森 茜  昭和大学, 歯学部, 助教 (60813748)
阪井 丘芳  大阪大学, 歯学研究科, 教授 (90379082)
鯨岡 聡子  昭和大学, 歯学部, 助教 (90824673)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥16,510,000 (Direct Cost: ¥12,700,000、Indirect Cost: ¥3,810,000)
Fiscal Year 2021: ¥6,760,000 (Direct Cost: ¥5,200,000、Indirect Cost: ¥1,560,000)
Fiscal Year 2020: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
Fiscal Year 2019: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Keywords唾液腺幹細胞 / 細胞系譜 / 胎生期 / 細胞系譜解析 / レインボーマウス / 幹細胞ヒエラルキー / 唾液腺 / 幹細胞 / 再生医療 / 腫瘍原性 / マルチカラー細胞系譜追跡マウス / Rainbowマウス
Outline of Research at the Start

本研究では胎生期の唾液腺幹細胞を介した系統発生の詳細な解析を行い、その制御メカニズムを解明する。すなわち、マルチカラー細胞系譜追跡マウスを用いて、胎生期マウス顎下腺幹細胞の多分化能を評価する。次に、single cell-RNA seqを用いて、細胞系譜に特異的な転写因子を網羅的に解析する。さらに、マウスES細胞から作出した唾液腺オルガノイドを応用して転写因子の機能を解析し、胎生期唾液腺における細胞系譜制御因子を同定する。当該研究で用いられた手法は、正常唾液腺の発生機構の解明のみならず腫瘍化起原細胞の探索や適応創薬のスクリーニングなどに応用可能であると期待される。

Outline of Final Research Achievements

In this study, we examined whether salivary gland stem cells were located at the top of the hierarchy of salivary gland cell lineages. We labeled submandibular gland cells with random color using Rosa26-CreERT2/rainbow mice and pursued cell differentiation. Consequently, bipotent stem cells existed on embryonic day 13.5, while only unipotent stem cells existed after embryonic day 16. Therefore, these results suggest that tripotent stem cells possibly exist in submandibular glands before embryonic day 13.5.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

唾液腺は、導管上皮細胞、腺房細胞および筋上皮細胞の3系統の細胞よりなり、これまで介在部導管に存在する多分化能を有する幹細胞により3系統すべての細胞供給がなされていると考えられてきた。しかしながら、成獣マウス唾液腺においては、分化した細胞が個別に細胞を供給していることが明らかとなり多分化能を有する幹細胞は存在しないことが報告された。一方、本研究では、マウス胎生期唾液腺において幹細胞が段階的に多分化能を消失することが示された。本研究により得られた結果は、唾液腺障害に対する細胞治療の移入ソースの開発に極めて有用な情報となると考えられる。

Report

(4 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Annual Research Report
  • 2019 Annual Research Report
  • Research Products

    (20 results)

All 2022 2021 2020 2019 Other

All Journal Article (10 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 10 results,  Open Access: 8 results) Presentation (7 results) (of which Invited: 4 results) Book (2 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Induction of salivary gland-like cells from epithelial tissues transdifferentiated from mouse embryonic fibroblasts2022

    • Author(s)
      Katada Ryogo、Tanaka Junichi、Takamatsu Koki、Hata Kenji、Yasuhara Rika、Ohnuma Shintaro、Takakura Ikuko、Nishimura Riko、Shirota Tatsuo、Mishima Kenji
    • Journal Title

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      Volume: 586 Pages: 55-62

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2021.11.064

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Aging-associated stem/progenitor cell dysfunction in the salivary glands of mice2021

    • Author(s)
      Takamatsu Koki、Tanaka Junichi、Katada Ryogo、Azuma Kotaro、Takakura Ikuko、Aota Keiko、Kamatani Takaaki、Shirota Tatsuo、Inoue Satoshi、Mishima Kenji
    • Journal Title

      Experimental Cell Research

      Volume: 409 Issue: 1 Pages: 112889-112889

    • DOI

      10.1016/j.yexcr.2021.112889

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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Application of regenerative medicine to salivary gland hypofunction2021

    • Author(s)
      Tanaka Junichi、Mishima Kenji
    • Journal Title

      Japanese Dental Science Review

      Volume: 57 Pages: 54-59

    • DOI

      10.1016/j.jdsr.2021.03.002

    • NAID

      210000172902

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Sox9 function in salivary gland development.2021

    • Author(s)
      Tanaka J, Takamatsu K, Yukimori A, Kujiraoka S, Ishida S, Takakura I, Yasuhara R, Mishima K.
    • Journal Title

      J Oral Biosci.

      Volume: 63(1) Issue: 1 Pages: 8-13

    • DOI

      10.1016/j.job.2021.01.005

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      2021 Annual Research Report 2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Structure of junctional epithelium is maintained by cell populations supplied from multiple stem cells2021

    • Author(s)
      Tanaka Keisuke、Tanaka Junichi、Aizawa Ryo、Kato-Tanaka Mayu、Ueno Hiroo、Mishima Kenji、Yamamoto Matsuo
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 11 Issue: 1 Pages: 18860-18860

    • DOI

      10.1038/s41598-021-98398-7

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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] PLAG1 enhances the stemness profiles of acinar cells in normal human salivary glands in a cell type-specific manner2020

    • Author(s)
      Goto Yuriko、Ibi Miho、Sato Hirotaka、Tanaka Junichi、Yasuhara Rika、Aota Keiko、Azuma Masayuki、Fukada Toshiyuki、Mishima Kenji、Iri? Tarou
    • Journal Title

      Journal of Oral Biosciences

      Volume: 62 Issue: 1 Pages: 99-106

    • DOI

      10.1016/j.job.2020.01.002

    • NAID

      120006955868

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Engraftment potential of maternal adipose-derived stem cells for fetal transplantation2020

    • Author(s)
      Kawashima Akihiro、Yasuhara Rika、Akino Ryosuke、Mishima Kenji、Nasu Michiko、Sekizawa Akihiko
    • Journal Title

      Heliyon

      Volume: 6 Issue: 3 Pages: 1-9

    • DOI

      10.1016/j.heliyon.2020.e03409

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    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] In vitro three‐dimensional culture systems of salivary glands2020

    • Author(s)
      Tanaka Junichi、Mishima Kenji
    • Journal Title

      Pathology International

      Volume: 70 Issue: 8 Pages: 493-501

    • DOI

      10.1111/pin.12947

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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Sox9 regulates the luminal stem/progenitor cell properties of salivary glands2019

    • Author(s)
      Tanaka Junichi、Mabuchi Yo、Hata Kenji、Yasuhara Rika、Takamatsu Koki、Kujiraoka Satoko、Yukimori Akane、Takakura Ikuko、Sumimoto Hidetoshi、Fukada Toshiyuki、Azuma Masayuki、Akiyama Haruhiko、Nishimura Riko、Shimane Toshikazu、Mishima Kenji
    • Journal Title

      Experimental Cell Research

      Volume: 382 Issue: 1 Pages: 111449-111449

    • DOI

      10.1016/j.yexcr.2019.05.030

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      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Visualization of junctional epithelial cell replacement by oral gingival epithelial cells over a life time and after gingivectomy.2019

    • Author(s)
      Kato M, Tanaka J, Aizawa R, Yajima-Himuro S, Seki T, Tanaka K, Yamada A, Ogawa M, Kamijo R, Tsuji T, Mishima K, Yamamoto M
    • Journal Title

      Sci Rep

      Volume: 9 Issue: 1 Pages: 7640-7640

    • DOI

      10.1038/s41598-019-44065-x

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      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Snai2は唾液腺筋上皮細胞の上皮間葉性を制御する2021

    • Author(s)
      安原理佳、姜世野、鯨岡聡子、行森茜、石田尚子、田中準一、美島健二
    • Organizer
      第111回日本病理学会総会
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  • [Presentation] 胎生期マウス顎下腺組織におけるFoxc1による発現制御遺伝子の網羅的解析2021

    • Author(s)
      行森茜、田中準一、北條宏徳、安原理佳、鯨岡聡子、石田尚子、美島健二
    • Organizer
      第111回日本病理学会総会
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      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 3次元的唾液腺組織の作出とその応用2020

    • Author(s)
      美島健二
    • Organizer
      第62回 歯科基礎医学会学術集会
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    • Invited
  • [Presentation] マウスES細胞誘導による唾液腺原基オルガノイド形成と再生医療に向けた基礎研究2020

    • Author(s)
      美島健二
    • Organizer
      第109回 日本病理学会総会
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  • [Presentation] 唾液腺再生2020

    • Author(s)
      美島健二
    • Organizer
      第74回 日本口腔科学会学術集会
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    • Invited
  • [Presentation] 唾液分泌障害への再生医療の応用2019

    • Author(s)
      美島健二
    • Organizer
      第61回歯科基礎医学会学術大会
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    • Invited
  • [Presentation] 唾液腺疾患解明を目指した唾液腺オルガノイドの開発2019

    • Author(s)
      美島健二
    • Organizer
      第65 回日本病理学会秋期特別総会
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    • Invited
  • [Book] 要説病理学総論2020

    • Author(s)
      草間 薫 、永山元彦、美島健二、久山佳代、入江太朗
    • Total Pages
      154
    • Publisher
      医学情報社
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  • [Book] オルガノイドによる消化器研究 同所移植可能なマウス多能性幹細胞由来唾液腺オルガノイドの誘導2019

    • Author(s)
      田中準一、美島健二
    • Total Pages
      52
    • Publisher
      ニューサイエンス
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  • [Remarks] 昭和大学歯学部 口腔病態診断科学講座 口腔病理学部門 ホームページ

    • URL

      http://www10.showa-u.ac.jp/%7Eoralpath/index.html

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Published: 2019-04-18   Modified: 2023-01-30  

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