2016 Fiscal Year Annual Research Report
Molecular mechanisms by which microenvironmental niches regulate production of immune cells.
| Project Area | Analysis and synthesis of multi-dimensional immune organ network |
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| Project/Area Number |
24111003
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
長澤 丘司 大阪大学, 生命機能研究科, 教授 (80281690)
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| Project Period (FY) |
2012-06-28 – 2017-03-31
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| Keywords | 免疫学 / 再生医学 / 発生・分化 / 微小環境 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
骨髄は免疫四次元空間の形成の中枢臓器であり、すべての免疫担当細胞は、骨髄で造血幹細胞から産生され、その種類や数がニッチ（niche）と呼ばれる特別な微小環境（場）によって精緻に制御されているがその機構は明らかでない。私たちは、造血幹細胞の維持や免疫担当細胞の産生に必須であるケモカインCXCL12を高発現し突起を持った細網細胞（CAR細胞）を骨髄で同定し、CAR細胞が脂肪・骨芽細胞前駆細胞であり、造血幹細胞・前駆細胞に必須のニッチ細胞であることを証明した。そこで骨髄とCAR細胞に注目して、免疫担当細胞数の恒常性を維持する機構の解明を目的とした研究を行った。
昨年度までに、私たちは、CAR細胞特異的に発現するフォークヘッドファミリーに属する転写因子Foxc1がCAR細胞特異的に発現することを見出し、Foxc1は、CAR細胞において造血幹細胞と免疫担当細胞の細胞数を維持するニッチの構成と維持に必須であることを明らかにした。一方、骨髄で、CAR細胞が造血幹細胞・前駆細胞のニッチを構成することが明らかになると、その細胞数が造血幹・前駆細胞より遥かに多いので、造血幹細胞ニッチが占有されており生着させるためには、内因性の細胞を除去する必要があるという従来の定説と整合しない問題が生じた。そこで、私たちは、内因性の造血幹細胞の数倍の造血幹細胞を、放射線照射など血液細胞を除去する処置を行わないマウスに経静脈的に移植し、解析したところ、大部分の造血幹細胞が生着し、その細胞数は移植していないマウスの２倍以上に増加した。しかし、自然免疫の主役である骨髄球系細胞前駆細胞の細胞数は増加しなかった。以上より、造血幹細胞のニッチは、骨髄球系細胞前駆細胞のニッチと異なり、内因性の細胞数よりも遥かに多いことが明らかとなった。この成果より、造血幹細胞と造血前駆細胞の細胞数の調節機構の相違が示された。
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| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Hematopoietic Stem Cell Niches Produce Lineage-Instructive Signals to Control Multipotent Progenitor Differentiation.2016
Author(s)
Cordeiro,Gomes, A., Hara, T., Lim, V.Y., Herndler-Brandstetter, D., Nevius, E., Sugiyama, T., Tani-Ichi, S., Schlenner, S., Richie, E., Rodewald, H.R., Flavell, R.A., Nagasawa, T., Ikuta, K., Pereira, J.P.
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Journal Title
Immunity
Volume: 45
Pages: 1219-1231
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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