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Regulation of amphibian hematopoiesis: the distribution of hematopoietic stem cells in the liver, spleen, and bone marrow.

Research Project

Project/Area Number 20K06729
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 44040:Morphology and anatomical structure-related
Research InstitutionWaseda University

Principal Investigator

Kato Takashi  早稲田大学, 教育・総合科学学術院, 教授 (80350388)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 前野 貢  新潟大学, 自然科学系, 教授 (10190315)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Keywords造血 / 血球 / 両生類 / 造血幹細胞 / 造血因子 / フローサイトメトリー / アフリカツメガエル / RNA-seq / オミクス / ネッタイツメガエル / ゼノパス / 幹細胞 / 肝臓 / 脾臓 / 骨髄
Outline of Research at the Start

両生類のアフリカツメガエルやネッタイツメガエルの造血は肝臓,脾臓,骨髄が担う。各々の造血器には,全ての血球の源になる造血幹細胞(HSC)が存在する。各々の造血器から出現する血球種に偏りがあり,肝臓は赤血球,脾臓は栓球(哺乳類の血小板に相当),骨髄は白血球の産生が優勢である。本研究はHSCの局在や性質と,HSCを囲む組織環境を比較し,血球分化能の偏向性が生じる仕組みを明らかにする

Outline of Final Research Achievements

In the adult anuran Xenopus, the liver produces all types of blood cells, including red blood cells, white blood cells, and thrombocytes, and the spleen and bone marrow dominantly produce thrombocytes and white blood cells, respectively. This difference may be due to differences in the cell properties of hematopoietic stem/progenitor cells (HSPC) contained in each hematopoietic organ or the tissue environment. In this study, we first developed the purification process of HSPC candidate cells contained in the liver of clawed frogs. We obtained a cell population containing HSPC candidates contained in small amounts in the liver. The gene expression profile of this HSPC candidate cell population is different from that of other cell sub-populations. This result should enable us to proceed in detail with genes indicating stem cellularity reported in humans and mice.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

ノーベル賞受賞者のクロー博士が100年前に比較生物学の重要性を提唱したように,ヒトやマウスでは隠れている仕組みは,ショウジョウバエや酵母などのモデル動物における研究から新たな生命原理を明らかにされてきた。本課題は動物の生存と恒常性の維持に関わる末梢血球数調節を扱うことから,得られた成果が基礎生物学の新知見になるだけではなく,新規創薬標的の発見を通じたヒトの疾患治療への応用に展開する可能性をもつ。

Report

(4 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (31 results)

All 2023 2022 2021 2020 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (23 results) (of which Invited: 2 results) Book (2 results) Remarks (4 results)

  • [Journal Article] Detection of hypoxia in the pulmonary tissues of Xenopus laevis over repeated dives.2023

    • Author(s)
      Shingo Fujiyama, Takehito Okui, Takashi Kato
    • Journal Title

      Development, Growth & Differentiation

      Volume: 65 Issue: 2 Pages: 94-99

    • DOI

      10.1111/dgd.12837

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] A myeloperoxidase enhancer drives myeloid cell-specific labeling in a transgenic frog line2022

    • Author(s)
      Shiori Yamada-Kondo, Ayame Ogawa, Miku Fukunaga, Yumi Izutsu, Takashi Kato, Mitsugu Maeno
    • Journal Title

      Development, Growth & Differentiation

      Volume: 64 Issue: 7 Pages: 362-367

    • DOI

      10.1111/dgd.12803

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 抗体によるツメガエル栓球濃縮法の検討2023

    • Author(s)
      佐久間瑞穂,小川斐女,加藤尚志
    • Organizer
      日本動物学会関東支部 第75回大会
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      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 密度勾配遠心法によるアフリカツメガエル肝臓のトロンボポエチン応答性細胞の分離2023

    • Author(s)
      村山勘吉,白水開,塩川雅貴,加藤尚志
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      日本動物学会関東支部 第75回大会
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  • [Presentation] 両生類におけるトロンボポエチン受容体発現細胞の増殖と分化の評価2022

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      小塩未侑,小俣和輝,塩川雅貴,白水開,村山勘吉,加藤尚志
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      第46回日本比較内分泌学会
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      小俣和輝,加藤尚志
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      伊東正剛,小川斐女,斉藤友幸,谷ヶ崎博,森岡一朗,加藤尚志
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      第84回日本血液学会学術集会
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      伊東正剛,谷ヶ崎博,森岡一朗,鹿島誠,平田晋三,加藤尚志
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      第93回日本動物学会早稲田大会
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      小俣和輝,小塩未侑,鹿島誠,平田普三,加藤尚志
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      第93回日本動物学会早稲田大会
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  • [Presentation] ネッタイツメガエルの変態前後肝実質細胞における造血関連遺伝子の発現2022

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      末森みなみ,小俣和輝,白水開,加藤尚志
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      第93回日本動物学会早稲田大会
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  • [Presentation] アフリカツメガエル幼生肝皮質に局在する骨髄球の単離と解析2022

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      菅沼彬人,田鍋未樹,上田隆太朗,小川斐女,加藤尚志,前野貢
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      第93回日本動物学会早稲田大会
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  • [Presentation] 正確な血算のための採血具の化学コーティング効果2022

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      田中俊丞,塩川雅貴,伊東正剛,小川斐女,加藤尚志
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      第22回 Pharmaco-Hematologyシンポジウム,日本薬学会
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  • [Presentation] 動物細胞におけるポリユビキチン鎖量の変動と基準値2022

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      小針佑介,平河多恵,加藤尚志,髙田耕司
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      日本動物学会関東支部 第74回大会
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  • [Presentation] フローサイトメトリーによるネッタイツメガエル幼生および成体の赤血球前駆細胞の分画2022

    • Author(s)
      小俣和輝,末森みなみ,田中俊丞,野村一騎,加藤尚志
    • Organizer
      日本動物学会関東支部 第74回大会
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      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 異質四倍体同祖的サブゲノムに由来するアフリカツメガエル顆粒球コロニー刺激因子S型およびL型の組織発現2022

    • Author(s)
      野田一平,前野貢,加藤尚志
    • Organizer
      日本動物学会関東支部 第74回大会
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      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 非標識質量分析によるツメガエルエリスロポエチン定量法の確立2022

    • Author(s)
      中井大貴,加藤尚志
    • Organizer
      日本動物学会関東支部 第74回大会
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      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 両生類における造血の多臓器分担と環境応答2021

    • Author(s)
      伊東 正剛,加藤 尚志
    • Organizer
      第94回日本生化学会大会シンポジウム [1S08a-04] 生体を造り、支え、そして歪ませる造血システム
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  • [Presentation] 腎臓と造血の関係における普遍性と多様性2021

    • Author(s)
      加藤尚志,小俣和輝,小川斐女
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      本腎臓学会 特別連続企画<腎生2131;100年を目指して>
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    • Invited
  • [Presentation] ネッタイツメガエル末梢有核赤血球のATP合成におけるエリスロポエチンの作用2021

    • Author(s)
      小俣和輝,加藤太一,加藤尚志
    • Organizer
      第83回 日本血液学会学術集会
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  • [Presentation] アフリカツメガエル幼生肝皮質に出現する骨髄球の性状2021

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      上田隆太朗,田鍋未樹,福永実久,加藤尚志,前野貢
    • Organizer
      第92回日本動物学会大会オンライン米子大会
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  • [Presentation] Proteomic changes in erythrocyte membrane proteins of the African clawed frog (Xenopus laevis) at low temperatures.2021

    • Author(s)
      加藤太一,小俣和輝,小川斐女,伊東正剛,加藤尚志
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      第92回日本動物学会大会オンライン米子大会
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  • [Presentation] Megakaryocytes and thrombocytes: evolutionary and physiological perspectives through animal models.2020

    • Author(s)
      Takashi Kato
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      第42回日本血栓止血学会学術集会
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  • [Presentation] ツメガエル末梢栓球における糖蛋白質GPIIbとGPIbβの遺伝子発現2020

    • Author(s)
      小塩未侑,小俣和輝,小川斐女,加藤尚志
    • Organizer
      日本動物学会関東支部 第73回大会
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      2020 Research-status Report
  • [Presentation] The action of erythropoietin on mature erythrocytes in frogs, Xenopus tropicalis.2020

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      Kazuki Omata, Taichi Kato, Yukihiro Yoshimura, Takashi Kato
    • Organizer
      第82回日本血液学会学術集会
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  • [Presentation] The Expression and Role of Multiple Forms of Granulocyte Colony-Stimulating Factor in Medaka Fish2020

    • Author(s)
      Ayame Ogawa, Ryo Yamagishi, Takeru Matsumoto, Satoshi Ansai, Kiyoshi Naruse, Takashi Kato.
    • Organizer
      62nd Annual Meeting of the American Society of Hematology
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  • [Book] Handbook of Hormones: Comparative Endocrinology for Basic and Clinical Research (Chapter 40)2021

    • Author(s)
      Takashi kato
    • Total Pages
      1174
    • Publisher
      Academic Press
    • ISBN
      9780128206492
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  • [Book] 動物の事典(血液,第6章 動物の生理)2020

    • Author(s)
      加藤尚志(分担)
    • Total Pages
      772
    • Publisher
      朝倉書店
    • ISBN
      9784254171662
    • Related Report
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  • [Remarks] 早稲田大学 分子生理学研究室-加藤尚志研究室

    • URL

      http://www.f.waseda.jp/tkato/publ/publ-top.html

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  • [Remarks]

    • URL

      https://waseda.elsevierpure.com/en/persons/takashi-kato

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      2022 Annual Research Report
  • [Remarks] 早稲田大学分子生理学研究室 加藤尚志研究室

    • URL

      http://www.f.waseda.jp/tkato/index.html

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      2021 Research-status Report
  • [Remarks] 早稲田大学分子生理学研究室 加藤尚志研究室

    • URL

      http://www.f.waseda.jp/tkato/

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      2020 Research-status Report

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Published: 2020-04-28   Modified: 2024-01-30  

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