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Study of the regulatory mechanisms of hematopoietic stem cell homeostasis mediated by alterations in the nutritional environment

Research Project

Project/Area Number 19K08860
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 54010:Hematology and medical oncology-related
Research InstitutionKanazawa University

Principal Investigator

TADOKORO Yuko  金沢大学, がん進展制御研究所, 助教 (00447343)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywords幹細胞 / 自己複製 / 造血幹細胞
Outline of Research at the Start

食生活の異常は肥満や生活習慣病などの原因となるが、造血幹細胞に対する影響については十分理解されていない。申請者は最近、高脂肪食摂取による腸内細菌叢の変化が造血幹細胞の自己複製能調節機構を破綻させることを見出した。本研究では食餌によって変化する腸内細菌由来代謝産物による造血幹細胞の恒常性維持機構について解明することを目的とする。目的達成のために、食餌の違いにより変化する腸内細菌由来代謝産物の造血幹細胞に及ぼす影響と分子メカニズム、および、加齢に伴う造血幹細胞障害への関与を明らかにする。本研究により食餌および代謝産物による幹細胞機能の調節が可能となることが期待される。

Outline of Final Research Achievements

An excessively unbalanced diet is one of the causes of obesity and lifestyle diseases. In this study, we aim to elucidate the regulatory mechanisms of hematopoietic stem cell (HSC) homeostasis mediated by gut microbiota-derived metabolites, which are altered by dietary habits. We have found that a gut microbiota-derived metabolite induced by a high-fat diet feeding suppresses the HSC functions. Furthermore, we have shown that a gut microbiota-derived metabolite induced by high-dietary fiber diet feeding enhances the HSC functions. Our findings may contribute to development of prevention and treatment improvement of leukemogenesis and lifestyle diseases caused by diet-induced hematopoietic abnormalities.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

食生活の異常は肥満や生活習慣病などの原因となるが、造血幹細胞に対する影響については十分理解されていない。本研究成果においては、食餌による腸内細菌由来代謝産物の変化が造血幹細胞の機能制御に影響することを見出した点において学術的重要性がある。このような代謝物の機能は種を超えて共通性を示すことが考えられることから、本研究成果は幹細胞機能の制御機構を理解する上で重要な知見である。造血異常は白血病発症や様々な加齢性疾患の発症にも関わることから、食生活と造血異常に起因する疾患との関係を考える上で本研究成果の社会的意義は大きいと考えられる。

Report

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

    (12 results)

All 2022 2021 2020 2019 Other

All Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 2 results) Book (2 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] The Role of Nutrients in Maintaining Hematopoietic Stem Cells and Healthy Hematopoiesis for Life2022

    • Author(s)
      Yuko Tadokoro and Atsushi Hirao
    • Journal Title

      International Journal of Molecular Sciences

      Volume: 23 Issue: 3 Pages: 1574-1589

    • DOI

      10.3390/ijms23031574

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Essential role of autophagy in protecting neonatal haematopoietic stem cells from oxidative stress in a p62-independent manner2021

    • Author(s)
      Nomura Naho、Ito Chiaki、Ooshio Takako、Tadokoro Yuko、Kohno Susumu、Ueno Masaya、Kobayashi Masahiko、Kasahara Atsuko、Takase Yusuke、Kurayoshi Kenta、Si Sha、Takahashi Chiaki、Komatsu Masaaki、Yanagawa Toru、Hirao Atsushi
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 11 Issue: 1 Pages: 1666-1679

    • DOI

      10.1038/s41598-021-81076-z

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Pillar[6]arene acts as a biosensor for quantitative detection of a vitamin metabolite in crude biological samples2020

    • Author(s)
      Ueno Masaya、Tomita Takuya、Arakawa Hiroshi、Kakuta Takahiro、Yamagishi Tada-aki、Terakawa Jumpei、Daikoku Takiko、Horike Shin-ichi、Si Sha、Kurayoshi Kenta、Ito Chiaki、Kasahara Atsuko、Tadokoro Yuko、Kobayashi Masahiko、Fukuwatari Tsutomu、Tamai Ikumi、Hirao Atsushi、Ogoshi Tomoki
    • Journal Title

      Communications Chemistry

      Volume: 3 Issue: 1 Pages: 1-10

    • DOI

      10.1038/s42004-020-00430-w

    • NAID

      120006939157

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 加齢に伴う造血の変化―造血幹細胞エイジングに着目して―2021

    • Author(s)
      田所 優子
    • Organizer
      第43回日本生物学的精神医学会・第51回日本神経精神薬理学会 合同年会 BPNP2021 サテライトシンポジウム B6J Aged研究会 第3回講演会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 造血器腫瘍制御に寄与する食物栄養依存性代謝物の探索2021

    • Author(s)
      陳 茜、田所 優子、司 沙、本田 浩章、平尾 敦
    • Organizer
      第25回 造血器腫瘍研究会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] Regulation of hematopoietic stem cell fate by gut microbiota-derived metabolites2019

    • Author(s)
      Yuko Tadokoro
    • Organizer
      Joint Symposium on Tumor Microenvironment and Precision Oncology Between SNU-GCRC and KU-CRI
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Spred1 Safeguards Hematopoietic Homeostasis against Diet-Induced Systemic Stress.2019

    • Author(s)
      田所 優子
    • Organizer
      第15回血液学若手研究者勉強会(麒麟塾)
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 腸内細菌由来代謝物による造血幹細胞の機能制御2019

    • Author(s)
      田所 優子
    • Organizer
      第92回 日本生化学会大会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] Regulation of hematopoietic stem cell fate by gut microbiota-derived metabolites2019

    • Author(s)
      Yuko Tadokoro
    • Organizer
      International symposium on tumor biology in Kanazawa 2019
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Book] 別冊・医学の歩み、治療標的としてのがん幹細胞、Spred1による造血幹細胞制御と白血病化2021

    • Author(s)
      田所 優子、平尾 敦
    • Total Pages
      127
    • Publisher
      医歯薬出版株式会社
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Book] 週刊 医学の歩み、治療標的としてのがん幹細胞、Spred1による造血幹細胞制御と白血病化2020

    • Author(s)
      田所 優子、平尾 敦
    • Total Pages
      479
    • Publisher
      医歯薬出版株式会社
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Remarks] がん進展制御研究所 遺伝子・染色体構築研究分野ホームページ

    • URL

      http://cri-mol-gen.w3.kanazawa-u.ac.jp/

    • Related Report
      2021 Annual Research Report 2020 Research-status Report 2019 Research-status Report

URL: 

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

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