2018 Fiscal Year Annual Research Report
Molecular mechanism of telomere length regulation: Lesson from reprograming of iPS cells
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15K08414
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| Research Institution | Tokyo Metropolitan Geriatric Hospital and Institute of Gerontology |
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Principal Investigator |
石川 直 地方独立行政法人東京都健康長寿医療センター(東京都健康長寿医療センター研究所), 東京都健康長寿医療センター研究所, 研究員 (30184485)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | テロメア / iPS細胞 / リプログラム / 染色体Q-FISH / 細胞老化 / 染色体特異性 / ヒト線維芽細胞 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
induced pluripotent stem cell (iPSC)は幹細胞としての性格を持ち、その遺伝子情報のリプログラミング過程において、テロメアが伸長することが知られている。しかし、その動態については、特に染色体別の解析は不明の点が多く残されている。
本研究では、ヒト線維芽細胞およびそれ由来のiPSCを染色体Q-FISH法により解析し、iPSCのテロメア長には細胞間(inter-cell)および同一細胞内の染色体間(intra-cell)でも大きな幅があるものの、iPS化に伴い由来細胞と比し平均値（中央値）は有意に増大し、リプログラムによってテロメア長伸長が起こることが確認出来た。
検討したiPSC株が限られていることから、株間で普遍的な染色体特異性ルールは確定できなかったものの、カリオタイピングの精度を上げることにより、以下の新たな現象が明らかにされた。１）リプログラムによるテロメア長伸長の特性について；① iPSCテロメア値は新生児値に相当すること、②細胞老化期に高度の短縮を示すテロメアがリプログラム時に平均以上に伸長すること（テロメア長補正機構を示唆）。２）大多数の細胞株で特徴的染色体所見として； ①老化期に著明なテロメア短縮を示す(e.g. 9p, 16p, 22q, Yq)、②老化期に著明に長いテロメアを持つ(e.g. 4q, 14p, Xp, Yp)、③ iPSCで著明に短いテロメアを持つ(e.g. 2p, 3q, Yq)、④ iPSCで著明に長いテロメアを持つ(e.g. 1p, 14p, 14q)、⑤ iPSCと老化期の差異が極めて小さい（あるいは逆転）(e.g. 2p, 3p, 8q, 10q, Yp)、が認められた。以上の結果から、テロメア長はTERT活性亢進のみならずトリミング活性により染色体毎に巧妙に調節されることが示唆された。
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[Journal Article] Changes in telomere length with aging in human neurons and glial cells revealed by quantitative fluorescence in situ hybridization analysis.2018
Author(s)
Tomita K, Aida J, Izumiyama-Shimomura N, Nakamura KI, Ishikawa N, Matsuda Y, Arai T, Ishiwata T, Kumasaka T, Takahashi-Fujigasaki J, Hiraishi N, Yamada M, Fujiwara M, Takubo K.
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Journal Title
Geriatr Gerontol Int.
Volume: 18
Pages: 1507-1512
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Telomere length of gallbladder epithelium is shortened in patients with congenital biliary dilatation: measurement by quantitative fluorescence in situ hybridization.2018
Author(s)
Aoki Y, Aida J, Kawano Y, Nakamura KI, Izumiyama-Shimomura N, Ishikawa N, Arai T, Nakamura Y, Taniai N, Uchida E, Takubo K, Ishiwata T.
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Journal Title
J Gastroenterol.
Volume: 53
Pages: 291-301
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Quantitative fluorescence in situ hybridization for investigation of telomere length dynamics in the pituitary gland using samples from 128 autopsied patients.2018
Author(s)
Hiraishi N, Terai M, Fujiwara M, Aida J, Izumiyama-Shimomura N, Ishikawa N, Tomita K, Matsuda Y, Arai T, Takubo K, Ishiwata T.
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Journal Title
Tissue Cell
Volume: 53
Pages: 1-7
DOI
Peer Reviewed
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