| Project/Area Number |
22K15354
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 48010:Anatomy-related
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
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| Keywords | 腎臓 / ヒトiPS細胞 / 老化 / 発生 / エンハンサー / トランスクリプトミクス / iPS細胞 |
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| Outline of Research at the Start |
胚発生は、「発生エンハンサー」を中心とした転写ネットワークによりダイナミックに制御されている。ヒト胚を研究に用いることは倫理的・技術的に難しく、腎臓の発生機序はまだ詳しく分かっていない。転写ネットワークは、発生段階の細胞種に極めて特異的である。ゆえに、ヒトの腎発生を理解するには、腎の発生過程における転写ネットワークを明らかにする必要がある。本研究では、ヒトiPS細胞のオリジナル分化誘導技術と独自オミクス技術を駆使して、ヒト腎の「発生エンハンサー」を同定する。これにより腎発生の転写ネットワークを解明し、発生機序を詳しく理解する。本研究は、ヒトの先天性奇形の発症メカニズムの解明に貢献できる。
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| Outline of Final Research Achievements |
Human iPS cells were utilized to faithfully recapitulate kidney development, and biological age at each stage was measured using a transcriptomic clock. Results unveiled a point during the intermediate mesoderm stage where biological age reaches its minimum. Principal component analysis indicated that development comprises two distinct processes differing from aging, suggesting the involvement of initialization-related and aging-related genes. Moreover, rejuvenation occurs during kidney development, with ROS, TNF, and p53 pathways playing a role. This study illuminates the onset and mechanisms of kidney aging and highlights the potential for developing innovative anti-aging strategies. The findings contribute to understanding the relationship between development and aging, providing a foundation for achieving healthy longevity.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
本研究は、ヒト腎臓の発生過程における生物学的年齢の変化と若返りのメカニズムを世界で初めて明らかにした点で学術的に意義深い。加齢に伴う腎機能低下は高齢者の QOL を大きく損なう要因であり、本研究で得られた知見は腎臓の老化メカニズムの理解に貢献し、革新的な抗老化治療法の開発に繋がることが期待される。さらに、他の臓器の発生過程における老化の始まりやメカニズムの解明にも応用可能であり、超高齢社会における健康長寿の実現に向けた重要な一歩となり得る。
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