時計遺伝子Dec1発現レベルによる皮膚創傷治癒速度の変動に関する研究

• Project/Area Number: 20K08659
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 53050:Dermatology-related
• Research Institution: Wakayama Medical University
• Principal Investigator: 村垣 泰光 和歌山県立医科大学, 医学部, 博士研究員 (40190904)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2022-03-31
• Project Status: Discontinued (Fiscal Year 2021)
• Budget Amount: ¥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: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
• Keywords: 皮膚創傷治癒 / 時計遺伝子 / Dec1 / Dec1発現 / 創傷治癒 / 概日リズム

Outline of Research at the Start

時計遺伝子は１日のうちでその発現が周期的に変動する。皮膚創傷治癒で中心的役割をすると考えられているTGFβ/Smad3シグナルのターゲット遺伝子の一つが時計遺伝子の一つであるDec1である。Dec1は角化細胞の再生を抑制することが我々の研究でわかっている。Dec1は皮膚表皮角化細胞で発現し、その発現が日内変動することから、皮膚創傷治癒においてその創傷がいつ起こるかで治癒の速さが変わる可能性がある。そのことを野生型およびDec1ノックアウトマウスをもちいることにより検証することが本研究計画の概要である。

Outline of Annual Research Achievements

時計遺伝子Dec1は一日の中で概日リズムを持った発現を繰り返すが、これまでの我々の研究からDec1はTGF-β/Smad3シグナルの一つのターゲット遺伝子でもあり、創傷治癒において上皮の再生を抑制し線維化を促進することが分かっている。時計遺伝子Dec1はその発現が一日の中でリズミカルに変動することから、創傷がいつ起こるかによって治癒に要する時間が変動する可能性を考えた。研究者はマウスを用いて、背部皮膚に皮膚生検用パンチで4時間毎に創傷を与え、それぞれが治癒する速さを比較した。表皮細胞におけるDec1の発現は免疫染色、in situ hybridizationおよびReal-time PCRにより検索した。創傷後定期的に皮膚組織を採取し創傷の状態を観察した。表皮の再生が完全に真皮を覆った時点を治癒とし、創傷からの時間を比較した。また、Dec1ノックアウトマウスを用いて同様の実験を行い、野生型マウスにおける創傷治癒の時間と比較した。皮膚におけるDec1発現は午前8時に最も低下しており、午後8時に最大になった。Dec1発現と連動して表皮再生の速度は午前8時に損傷された皮膚において最も早く創傷治癒が起こった。さらにDec1ノックアウトマウスを用いた実験においては野生型マウスよりも速く創傷治癒が起こった。Dec1がTGF-β/Smad3シグナルのターゲット遺伝子の一つで、上皮における増殖を抑制作用を調節していると考えると、創傷治癒早期におけるDec1発現の違いが上皮再生の初速度を規定し、最終的な治癒に至る速度に影響している可能性を考えた。

Research Products

• [Journal Article] Differential immunohistochemical expression of DEC1, CK-1ε, and CD44 in oral atypical squamous epithelium and carcinoma in situ (2022)
  • Author(s): Fuyuki Sato , Ujjal K Bhawal, Shoko Osaki, Nao Sugiyama , Kosuke Oikawa , Yasuteru Muragaki
  • Journal Title: Mol Med Rep Volume: 25(5):159 Issue: 5 Pages: 1-6
  • DOI: 10.3892/mmr.2022.12676
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] The Gain-of-Function Mutation p53R248W Suppresses Cell Proliferation and Invasion of Oral Squamous Cell Carcinoma through the Down-Regulation of Keratin 17 (2021)
  • Author(s): Enaka M, Nakanishi M, Muragaki Y.
  • Journal Title: American Journal of Pathology Volume: 191 Issue: 3 Pages: 555-566
  • DOI: 10.1016/j.ajpath.2020.11.011
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Acidic microenvironment induction of interleukin-8 expression and matrix metalloproteinase-2/-9 activation via acid-sensing ion channel 1 promotes breast cancer cell progression (2021)
  • Author(s): Nakanishi M, Korechika A, Yamakawa H, Kawabe N, Nakai K, Muragaki Y.
  • Journal Title: Oncol Rep. Volume: 45 Issue: 3 Pages: 1284-1294
  • DOI: 10.3892/or.2020.7907
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] MicroRNA 200b promotes mesenchymal-to-epithelial transition in anaplastic thyroid carcinoma. (2020)
  • Author(s): Tamagawa S, Enomoto K, Gunduz E, Gunduz M, Sato F, Uchino S, Muragaki Y, Hotomi M.
  • Journal Title: Oncology letters Volume: 20 Pages: 1-8
  • DOI: 10.3892/ol.2020.11864
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Suppression of MKL1 promotes adipocytic differentiation and reduces the proliferation of myxoid liposarcoma cells. (2020)
  • Author(s): Kamikawa Y, Yokota K, Oikawa K, Sato F, Muragaki Y.
  • Journal Title: Oncol letters Volume: 20 Issue: 6 Pages: 1-7
  • DOI: 10.3892/ol.2020.12232
  • Peer Reviewed / Open Access