| Project/Area Number |
24K22191
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 57:Oral science and related fields
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
吉崎 恵悟 九州大学, 歯学研究院, 助教 (10507982)
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| Project Period (FY) |
2024-06-28 – 2027-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2026: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2025: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Fiscal Year 2024: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
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| Keywords | 歯 / 上皮－間葉相互作用 / 器官形成 / 細胞間結合 |
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| Outline of Research at the Start |
上皮－間葉相互作用は、成長因子などの液性因子によるシグナル伝達などの間接的な相互作用によって説明がなされてきたが、器官の厳密な形態制御には、より直接的な情報のやり取りが不可欠であることが考えられる。本研究では、バイオインフォマティクス解析により細胞間結合因子を網羅的に解析することで、上皮－間葉細胞間に存在すると考えられる新たな細胞間結合様式を明らかにし、細胞間相互作用による新たな形態形成機構の発見を目的として研究を行う。
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| Outline of Annual Research Achievements |
上皮-間葉相互作用による器官形成は、成長因子などの液性因子によるシグナル伝達などの間接的な相互作用によって説明がなされてきたが、器官の厳密な形態制御には、より直接的な情報のやり取りが不可欠であることが考えられる。器官の運命決定には細胞間情報移送が重要であると考えられるが、バイオインフォマティクス解析の結果、それぞれの器官の間葉細胞に特異的な成長因子は存在しておらず、器官ごとのダイナミックな形態の違いを決定するには、より直接的な情報のやり取りが必要である。本研究では、上皮-間葉細胞間に存在すると考えられる新たな細胞間結合様式を明らかにすることで、細胞間相互作用による新たな形態形成機構の発見を目的として研究を開始した。
本年度は主に、器官形成を可視化するex vivo培養技術の開発を行った。これまでの研究で、マウス胎仔歯胚の上皮と間葉を顕微鏡下で分離し、再構成することで歯胚形成を再構築する技術は確立されていたが、組織をシングルセルレベルにまで分離し、再度歯胚を構成することは困難であった。そこで、シングルセルまで分離した細胞をオルガノイド作製技術の開発を行った。さらに、形成したオルガノイドを組み合わせることで、再度歯胚の発生を誘導できる技術を獲得した。この手法を用いることで、それぞれの細胞の細胞間接着を一度消去できるだけでなく、遺伝子導入技術を用いることで、遺伝子改変モデルの作製が容易になると考えられる。今後は、バイオインフォマティクス解析により候補遺伝子を絞り込み、器官形成に重要と考えられる新たな因子のスクリーニングを行う予定である。
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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
器官形成を可視化するスクリーニングモデルの開発に成功した。
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| Strategy for Future Research Activity |
上皮-間葉相互作用により形成される器官の初期には、共通の機構が働いている可能性が考えられる。そこで、歯、毛、唾液腺、腎臓および肺の発生初期の器官を上皮と間葉に分け、トランスクリプトーム解析を行い、データベースの作成を行う。また、マウス胎仔歯胚を用いてscRNA-seq解析を行い、CAGEデータベースとの融合を行うことで、歯の発生時期における遺伝子発現パターンを、1細胞の解像度で解析する。
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