運動性の細胞集団が秩序を獲得するまでの分子メカニズムの解明

Research Project

Project/Area Number	22K06225
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
Allocation Type	Multi-year Fund
Section	一般
Review Section	Basic Section 44010:Cell biology-related
Research Institution	Kyushu University
Principal Investigator	松沢健司九州大学, 理学研究院, 講師 (30778668)
Project Period (FY)	2022-04-01 – 2025-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help	¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000) Fiscal Year 2024: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000) Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000) Fiscal Year 2022: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywords	上皮細胞 / アポトーシス / 集団細胞運動
Outline of Research at the Start	上皮組織の恒常性は、様々な生命現象が協調的に進行することにより支えられている。上皮細胞シートや血管内皮細胞など細胞が互いに接着して細胞集団を形成する組織では、細胞間で絶えず張力が発揮されており、組織内の個々の細胞には組織全体にかかる力に適切に応答する能力が求められる。申請者はこれまでに、集団細胞運動や上皮細胞シートの恒常性などの協調的な応答を必要とする細胞集団の振る舞いについて、細胞間張力の制御という視点から研究を進めてきた。本研究提案では、細胞間に働く力がもたらす細胞接着の可塑的変化を基軸に、「集団を構成する細胞がどのような分子機構で協調性を獲得しているか」、という問題の解明を目指す。
Outline of Annual Research Achievements	生体のバリアとして機能する上皮組織は、上皮細胞が密に接着して作られるシートから成る。アポトーシスを起こした細胞はその完全性を脅かす存在であり、隣接する細胞により速やかに排除される。そして、取り囲む細胞が接着を再構築することでバリアの完全性は間断なく持続する。このような即時型の応答に加え、上皮シートの欠損部位の近傍では増殖を活発化させ細胞死を抑制することで定常状態の細胞密度を回復し、上皮組織の恒常性が保たれる。これらの現象においては、隣接した上皮細胞におけるカルシウムイオンの上昇やERKの活性化が関与することが報告されていたため、カルシウムイオンの上昇をモニターするGCaMPやERKの活性化をモニターするERK-KTRを発現する上皮細胞株を樹立し、レーザー照射によってアポトーシス細胞を誘導した後に、上皮細胞シートにおいて観察されるカルシウムイオンやERKの活性化の空間的・経時的変化について観察を行った。その結果、先行研究によって報告されてきたギャップジャンクションを介したカルシウムイオンの伝播機構や、アポトーシス細胞から放出されるS1PやATPなどの液性因子によるERKの活性化機構とは異なり、持続的なカルシウムイオンの周期的上昇やERKの持続的な活性化が観察された。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 上皮細胞の恒常性やアポトーシス細胞の排除に際して観察されるカルシウムシグナルについて論文を２報投稿中、準備中である。
Strategy for Future Research Activity	年内に追加実験を終え、準備中の論文を投稿する。