Molecular mechanism for cell-fate conversion of non-pituitary tissue stem cells to gonadotrophs
| Project/Area Number |
23K21271
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| Project/Area Number (Other) |
21H02359 (2021-2023)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2024)
Single-year Grants (2021-2023) |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 42020:Veterinary medical science-related
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| Research Institution | Tottori University |
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Principal Investigator |
樋口 雅司 鳥取大学, 農学部, 准教授 (70614791)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
西村 亮 鳥取大学, 農学部, 准教授 (20704901)
割田 克彦 鳥取大学, 農学部, 教授 (40452669)
北村 直樹 鳥取大学, 農学部, 准教授 (80301951)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥17,680,000 (Direct Cost: ¥13,600,000、Indirect Cost: ¥4,080,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Fiscal Year 2021: ¥10,920,000 (Direct Cost: ¥8,400,000、Indirect Cost: ¥2,520,000)
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| Keywords | 下垂体 / 毛包 / 組織幹細胞 / 性腺刺激ホルモン / 分化転換 / 細胞分化転換 / マウス / 細胞分離 / 運命転換 / 細胞運命転換 |
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| Outline of Research at the Start |
我々はこれまでにマウスPRRX1陽性細胞が組織幹細胞として複数の組織に定着していること、そして、分離した毛包PRRX1陽性細胞が下垂体にのみ存在する性腺刺激ホルモン産生細胞へ分化する現象を観察した。しかしながら、その仕組みは不明である。そこで本研究では、マウス非下垂体(毛包)PRRX1陽性細胞から性腺刺激ホルモン産生細胞へ運命転換する分子基盤を解明する。この研究により、容易に採取できる自己の細胞から機能的かつ免疫学的に問題のないオーダーメードのホルモン製剤開発への道を拓くことが期待できる。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、採取の容易な非下垂体（毛包）PRRX1陽性幹細胞が性腺刺激ホルモン（LH/FSH）産生細胞に分化転換する仕組みを解明し、非下垂体由来ホルモンを効率的に回収する方法の開発を目指している。第2年度は、(1)マウス下垂体前葉および毛包に存在するPRRX1陽性幹細胞（組織幹細胞）の不死化とその特性評価、および(2)初代毛包組織幹細胞からLH/FSH産生細胞への分化誘導条件の検討を目的に実験を行い、以下のような成果を得た。
(1)マウス下垂体前葉および毛包に存在する組織幹細胞にレンチウイルスベクターを適用して細胞の不死化を試みたところ、下垂体前葉からは間葉系細胞の特徴をもつ幹細胞株が得られた一方、上皮細胞様の特徴をもつ幹細胞株は得られなかった。そのため、２度目の不死化を行い、現在、上皮細胞様の幹細胞の継代を重ねている段階である。また、毛包組織幹細胞の不死化についても未達成だが、継代回数を重ねて培養している段階である。どちらの組織幹細胞においても細胞株の樹立まで後一歩のところまで到達している。
(2)これまで、初代毛包組織幹細胞からLH産生細胞への分化誘導実験には二次元培養系を採用していたが、その条件では分化効率が悪かった。そこで出来るだけ生体内での環境に近づけるため、三次元培養系により毛包組織幹細胞から浮遊凝集体の形成を試みた。しかしながら、初代下垂体組織幹細胞がLH産生細胞に分化するときと同じ培養条件を適用しても、浮遊凝集体は形成されるものの毛包組織幹細胞からLH産生細胞への分化は起こらなかった。現在、下垂体組織幹細胞をLH産生細胞に分化させたときに使用した培地（馴化培地）を回収しておき、毛包幹細胞から形成させた浮遊凝集体の培養系に適用して分化誘導を検証している。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
下垂体および毛包組織幹細胞の不死化に目処が立っていること、毛包組織幹細胞を未分化なまま凝集させる条件を見出し、LH/FSH産生細胞への分化誘導条件を決める段階には到達していることから、本研究は順調に進行していると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
下垂体および毛包組織幹細胞の不死化を完了し、それぞれの幹細胞株を樹立する。下垂体組織幹細胞をLH/FSH産生細胞に分化させたときに使用した培地（馴化培地）を回収しておき、毛包組織幹細胞から形成させた浮遊凝集体の培養系に適用して液性因子による分化誘導を解析する。また、下垂体および毛包組織幹細胞の共培養を実施して細胞間コミュニケーションによる分化誘導を解析する。これにより、毛包組織幹細胞がLH/FSH産生細胞へ分化（運命転換）する方法を検討する。
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Report
(2 results)
Research Products
(6 results)
