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肝臓上皮組織の再生・維持機構の生体内多次元イメージング解析

Publicly Offered Research

Project AreaRegulation of polarity signaling during morphogenesis, remodeling, and breakdown of epithelial tubular structure
Project/Area Number 26112704
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Biological Sciences
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

伊藤 暢  東京大学, 分子細胞生物学研究所, 准教授 (50396917)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2016-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥8,840,000 (Direct Cost: ¥6,800,000、Indirect Cost: ¥2,040,000)
Fiscal Year 2015: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2014: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Keywords再生医学 / 上皮管腔組織 / 肝臓 / 3次元組織構造 / 可視化
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、「上皮管腔組織」のモデルとしてマウス肝臓の胆管系および肝実質細胞(肝細胞)に注目する。これらの組織・細胞で各種の蛍光タンパク質レポーター/プローブを発現させる系と、多光子励起レーザー走査型顕微鏡による観察手法を組み合わせることで、生体多次元イメージング解析を実施する。これにより、(1)組織恒常性維持に関わる肝細胞の挙動、および、(2)前駆細胞依存性再生過程における肝前駆細胞/胆管系の挙動と機能の2つの視点に基づいて、それぞれの組織動態を精密に追跡・解析する。さらに、それらの事象の背景を成す分子メカニズムの一端を解明することを目的としている。平成27年度には、主に以下のような成果を得た:
・胆管系が増生する際、これを構成する細胞の増殖は一様に起こるわけではなく、その一部に生体内において高い増殖能(クローン増殖性)を示す特殊な前駆細胞集団が出現する。数理モデル等を用いた詳細な解析により、このような前駆細胞集団が確率的(stochastic)に生じること、それらが組織の増生・形態変化の主要な要因となることを明らかにした。
・肝障害に伴って誘導される胆管系の増生(細胆管反応)において、KLFファミリーの転写因子が、細胞周期関連遺伝子群の発現制御を介して胆管系細胞の増殖制御に重要な役割を担うことを明らかにした。
・生体ライブイメージング(intravital imaging)系を用いた解析から、種々の肝障害に伴って、肝細胞間に形成されている毛細胆管構造の崩壊と胆汁の流れの変化が引き起こされることを見出した。さらに、これらが胆管上皮組織の構造変化を誘導する要因となることを示唆するデータを得た。こうした知見に基づき、障害時に誘導される細胆管反応の生理的意義に関する新たな仮説を構築した。
以上の成果について、国際誌にて発表を行うべく準備を進めている。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report
  • Research Products

    (19 results)

All 2016 2015 2014 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (12 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 3 results) Book (2 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Adaptive Remodeling of the Biliary Architecture Underlies Liver Homeostasis2015

    • Author(s)
      金子 洸太、神元 健児、宮島 篤、伊藤 暢
    • Journal Title

      Hepatology

      Volume: 未定 Issue: 6 Pages: 2015-2015

    • DOI

      10.1002/hep.27685

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Adaptive remodelling of the biliary tree: the essence of liver progenitor cell expansion2015

    • Author(s)
      Cindy Yuet-Yin Kok, Atsushi Miyajima, and Tohru Itoh
    • Journal Title

      Journal of Hepato-Biliary-Pancreatic Sciences

      Volume: 未定 Issue: 7 Pages: 546-550

    • DOI

      10.1002/jhbp.250

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Cellular Basis of Liver Regeneration.2014

    • Author(s)
      Itoh T. and Miyajima A.
    • Journal Title

      Hepatology

      Volume: 59 Issue: 4 Pages: 1617-1626

    • DOI

      10.1002/hep.26753

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Stem/progenitor cells in liver development, homeostasis, regeneration, and reprogramming.2014

    • Author(s)
      Atsushi Miyajima, Minoru Tanaka, and Tohru Itoh
    • Journal Title

      Cell Stem Cell

      Volume: 14 Issue: 5 Pages: 561-574

    • DOI

      10.1016/j.stem.2014.04.010

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Stochastic conversion of the growth mode of biliary epithelial cells controls tissue remodeling in regenerating mouse liver2016

    • Author(s)
      Kenji Kamimoto, Kota Kaneko, Tohru Itoh, Atsushi Miyajima
    • Organizer
      Keystone symposia 2016, Stem Cells and Regeneration in Digestive Organs
    • Place of Presentation
      Keystone, Colorado (USA)
    • Year and Date
      2016-03-14
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 転写因子Kruppel-like factor 5による細胆管反応の制御2015

    • Author(s)
      岡田 甫、伊藤 暢、金子 洸太、神元 健児、勝又 廉、山田 みなみ、Cindy Kok、依馬 正次、宮島 篤
    • Organizer
      BMB2015
    • Place of Presentation
      神戸ポートアイランド(兵庫県・神戸市)
    • Year and Date
      2015-12-03
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 肝再生の基盤となる肝臓上皮組織の可塑性2015

    • Author(s)
      伊藤 暢
    • Organizer
      第42回 日本臓器保存生物医学会学術集会
    • Place of Presentation
      アイーナ いわて県民情報交流センター(岩手県・盛岡市)
    • Year and Date
      2015-11-13
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] マウス肝障害・再生モデルにおける組織構造変化の解析2015

    • Author(s)
      伊藤 暢
    • Organizer
      第23回 プロメテウスの会(日本肝臓医生物学研究会;LBSG-J)
    • Place of Presentation
      丸駒温泉旅館(北海道・千歳市)
    • Year and Date
      2015-09-26
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 肝障害時に増生した胆管上皮組織を構成する細胞の起源2015

    • Author(s)
      伊藤 暢、神元 健児、Cindy Kok、金子 洸太、宮島 篤
    • Organizer
      第22回 肝細胞研究会
    • Place of Presentation
      米子コンベンションセンター(鳥取県・米子市)
    • Year and Date
      2015-06-05
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Identification of a potential progenitor cell population of bile duct epithelial cells with clonal proliferation activity in regenerating mouse liver2015

    • Author(s)
      Kenji Kamimoto, Tohru Itoh, Atsushi Miyajima
    • Organizer
      The 13th Stem Cell Research Symposium(第13回 幹細胞シンポジウム)
    • Place of Presentation
      東京大学 伊藤国際学術研究センター(東京都・文京区)
    • Year and Date
      2015-05-29
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Multi-dimensional cell fate tracing reveals the existence of a potential progenitor cell population in the biliary tree of the regenerating mouse liver2015

    • Author(s)
      神元健児、金子洸太、伊藤暢、宮島篤
    • Organizer
      「細胞と分子活性の多次元蛍光生体イメージング」国際シンポジウム
    • Place of Presentation
      国立京都国際会館(京都府・京都市)
    • Year and Date
      2015-01-26
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 肝臓の再生の基盤となる胆管上皮組織のリモデリング2014

    • Author(s)
      伊藤暢
    • Organizer
      第87回 日本生化学会大会
    • Place of Presentation
      国立京都国際会館・グランドプリンスホテル京都(京都府・京都市)
    • Year and Date
      2014-10-18
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Novel visualization method reveals connection of adult liver progenitor cells to biliary trees in various liver injuries2014

    • Author(s)
      Kota Kaneko, Tohru Itoh, Atsushi Miyajima
    • Organizer
      FASEB Summer Research Conferences / Liver Biology: Fundamental Mechanisms and Translational Applications
    • Place of Presentation
      Keystone, Colorado (U.S.A.)
    • Year and Date
      2014-07-08
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 胆管系の構造と機能の可視化2014

    • Author(s)
      伊藤暢、金子洸太、神元健児、勝又廉、岡田甫、宮島篤
    • Organizer
      第21回 肝細胞研究会
    • Place of Presentation
      東京医科歯科大学 M&Dタワー2階 鈴木章夫記念講堂(東京都・文京区)
    • Year and Date
      2014-06-28
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 単一細胞系譜追跡系による胆管上皮のheterogeneityの解析2014

    • Author(s)
      神元健児、伊藤暢、宮島篤
    • Organizer
      第21回 肝細胞研究会
    • Place of Presentation
      東京医科歯科大学 M&Dタワー2階 鈴木章夫記念講堂(東京都・文京区)
    • Year and Date
      2014-06-28
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Identification of a potential progenitor cell population with clonal proliferation activity in the biliary system in regenerating mouse liver(マウス肝臓の再生過程における胆管系前駆細胞の性状解析)2014

    • Author(s)
      神元健児、金子洸太、伊藤暢、宮島篤
    • Organizer
      第47回 発生生物学会
    • Place of Presentation
      愛知県産業労働センター(ウィンクあいち)(愛知県・名古屋市)
    • Year and Date
      2014-05-27
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Book] Regenerative Medicine: From Protocol to Patient, 3rd edition (Volume 2, Chapter 8, Liver stem cells)2016

    • Author(s)
      Tohru Itoh, Cindy Yuet-Yin Kok, Hinako M. Takase, Atsushi Miyajima
    • Publisher
      Springer
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Book] Tissue-Specific Stem Cell Niche (Chapter 5, Liver stem cell niche)2015

    • Author(s)
      Tohru Itoh
    • Total Pages
      328
    • Publisher
      Springer
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Remarks] 東大分生研 発生・再生研究分野 宮島研究室(所属研究室ホームページ)

    • URL

      http://www.iam.u-tokyo.ac.jp/cytokine/

    • Related Report
      2015 Annual Research Report 2014 Annual Research Report

URL: 

Published: 2014-04-04   Modified: 2018-03-28  

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