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Are changes in the properties of Paneth cells a starting point for inflammatory bowel disease?

Research Project

Project/Area Number 21K08017
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 53010:Gastroenterology-related
Research InstitutionUniversity of Occupational and Environmental Health, Japan

Principal Investigator

Baba Ryoko  産業医科大学, 医学部, 准教授 (90271436)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 森本 景之  産業医科大学, 医学部, 教授 (30335806)
國分 啓司  産業医科大学, 医学部, 助教 (00432740)
中村 健太  産業医科大学, 医学部, 非常勤医師 (60789692)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2023: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywords回腸 / 杯細胞 / パネート細胞 / 炎症性腸疾患 / TNF-α / オルガノイド / ヒストンメチル化 / DSS腸炎モデルマウス / 顆粒杯細胞 / 中間型細胞 / 小腸
Outline of Research at the Start

炎症性腸疾患でパネート細胞の異所性出現および異常が生じることが知られている。また、パネート細胞の異常と腸炎発症やクローン病再燃との関連が報告される等、パネート細胞の性状が疾患の起点となる可能性が示唆されている。私達はこれまでに、発達段階のパネート細胞特異的にエピジェネティックな変化が生じ、その前後で形態的特徴が変化すること、未熟なパネート細胞の形態が疾患時と類似することを発見した。そこで、発達段階と疾患時のパネート細胞との形態的共通性、エピジェネティック制御の関与を解明する目的で本研究を計画した。パネート細胞の成熟に関わる機構を明らかにすることで、炎症性腸疾患発症の機序解明にも繋がると考える。

Outline of Final Research Achievements

It is becoming clear that the pathology of inflammatory bowel disease (IBD) is closely related to the functional breakdown of the intestinal epithelium. However, the cause of onset is not completely understood. It is known that ectopic appearance of Paneth cells and abnormal Paneth cells occur in IBD. In IBD model mice, immature Paneth cells, unusual secretory granules, and impaired degranulation have been reported. We considered that the Paneth-like cells that appear in IBD are an immature form. In addition, the decrease in goblet cell number and ectopic appearance of Paneth cells in IBD were thought to be due to change in differentiation. In this study, we performed morphological analyzes using developing mouse ileum, IBD model mouse ileum, and ileal organoids. In inflammatory conditions, ileal crypts and Paneth cells showed similar changes in mice and organoids. This suggests that inflammation is associated with Paneth cell differentiation and maturation.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

IBDでパネート細胞の異所性出現、異常、杯細胞の減少が、IBDモデルマウスで未熟なパネート細胞、果粒の異常、脱果粒の障害が報告されており、IBDとパネート細胞との関連が推測される。今回、モデル動物回腸やオルガノイド回腸上皮に顕著な障害は見られなかったが、パネート細胞に変化が認められた。炎症の持続や再燃等により小腸にも障害を生じる可能性がある。また、パネート細胞に変化が生じる背景にヒストンメチル化の関与を示すことができた。今後、ヒストンメチル化で発現が変動する遺伝子の解明を目指す。炎症とパネート細胞の形態変化との関連を明らかにすることは、IBD発症の機序解明や予防に繋がると考える。

Report

(4 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (29 results)

All 2024 2023 2022 2021

All Journal Article (11 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Peer Reviewed: 11 results,  Open Access: 5 results) Presentation (18 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Glucose Induces ER Stress Response-Mediated Peritoneal Mesothelial Cell Death2024

    • Author(s)
      Nakamata Junichi、Morimoto Hiroyuki、Baba Ryoko、Kokubu Keiji、Miyamoto Tetsu
    • Journal Title

      ACTA HISTOCHEMICA ET CYTOCHEMICA

      Volume: 57 Issue: 1 Pages: 7-14

    • DOI

      10.1267/ahc.23-00050

    • ISSN
      0044-5991, 1347-5800
    • Year and Date
      2024-02-29
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    • Author(s)
      Sumida K, Doi T, Obayashi K, Chiba Y, Nagasaka S, Ogino N, Miyagawa K, Baba R, Morimoto H, Hara H, Terabayashi T, Ishizaki T, Harada M, Endo M
    • Journal Title

      Biochemical and Biophysical Research Communications

      Volume: 695 Pages: 149394-149394

    • DOI

      10.1016/j.bbrc.2023.149394

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    • Author(s)
      Yim Howard Chi Ho、Chakrabarti Arindam、Kessler Sean、Morimoto Hiroyuki、Wang Die、Sooraj Dhanya、Ahmed Afsar U.、de la Motte Carol、Silverman Robert H.、Williams Bryan RG.、Sadler Anthony J.
    • Journal Title

      Frontiers in Immunology

      Volume: 14 Pages: 1106737-1106737

    • DOI

      10.3389/fimmu.2023.1106737

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    • Author(s)
      Shen Mengyue、Wang Duo、Sennari Yusuke、Zeng Zirui、Baba Ryoko、Morimoto Hiroyuki、Kitamura Noriaki、Nakanishi Tsukasa、Tsukada Junichi、Ueno Masanobu、Todoroki Yasuyuki、Iwata Shigeru、Yonezawa Tomo、Tanaka Yoshiya、Osada Yoshio、Yoshida Yasuhiro
    • Journal Title

      Medical Oncology

      Volume: 39 Issue: 8 Pages: 118-118

    • DOI

      10.1007/s12032-022-01707-x

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      Baba Ryoko、Kokubu Keiji、Nakamura Kenta、Fujita Mamoru、Morimoto Hiroyuki
    • Journal Title

      Histochemistry and Cell Biology

      Volume: - Issue: 1 Pages: 5-13

    • DOI

      10.1007/s00418-022-02110-3

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      Nishimura Haruki and Yoshimura Mitsuhiro et al.
    • Journal Title

      Communications Biology

      Volume: 5 Issue: 1 Pages: 907-907

    • DOI

      10.1038/s42003-022-03879-8

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      森本景之
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      臨床精神薬理.

      Volume: 25(9) Pages: 1041-2

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      Hasegawa Emi、Miyamoto Tetsu、Baba Ryoko、Kokubu Keiji、Nakamura Kenta、Kataoka Masaharu、Morimoto Hiroyuki
    • Journal Title

      Clinical and Experimental Nephrology

      Volume: 27 Issue: 3 Pages: 203-210

    • DOI

      10.1007/s10157-022-02297-8

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      Nguyen Thi Nga、Suzuki Hideaki、Baba Ryoko、Yoshida Yasuhiro、Ohkubo Jun-ichi、Wakasugi Tetsuro、Kitamura Takuro
    • Journal Title

      International Archives of Allergy and Immunology

      Volume: 183 Issue: 6 Pages: 579-590

    • DOI

      10.1159/000521765

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    • Author(s)
      Kanemaru Takaaki、Kondo Teruyoshi、Nakamura Kei-ichiro、Morimoto Hiroyuki、Nishi Kentaro、Isobe Shin-ichiro
    • Journal Title

      Microscopy

      Volume: 70 Issue: 4 Pages: 368-374

    • DOI

      10.1093/jmicro/dfab005

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    • Author(s)
      Honma Y, Sato-Morita M, Katsuki Y, Mihara H, Baba R, Hino K, Kawashima A, Ariyasu T, Harada M.
    • Journal Title

      Med Mol Morphol.

      Volume: 54(1) Issue: 1 Pages: 41-51

    • DOI

      10.1007/s00795-020-00258-2

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Published: 2021-04-28   Modified: 2025-01-30  

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