2016 Fiscal Year Annual Research Report
Single cell imaging in human intestinal stem cell
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15K15287
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| Research Institution | Tokyo Medical and Dental University |
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Principal Investigator |
土屋 輝一郎 東京医科歯科大学, 医学部附属病院, 准教授 (40376786)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
渡辺 守 東京医科歯科大学, 大学院医歯学総合研究科, 教授 (10175127)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | １幹細胞可視化 / Lgr5プロモーター / １幹細胞動態 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
これまで腸疾患における上皮細胞の機能制御破綻が疾患病態と直結することを分子生物学的・免疫学的な見地から明らかとしており、その上皮機能破綻が上皮幹細胞に起因すると着想し、上皮幹細胞の同定、初代培養の確立など幹細胞機能を評価する基盤を構築してきた。しかし上皮幹細胞は複数存在するため個別解析が困難なことから、本研究では独自に開発した手法を用いて１幹細胞を可視化し、個別の幹細胞解析・機能評価を構築することで、１幹細胞の運命決定制御機構を明らかとすることを目的とする。さらに正常の腸管上皮幹細胞機能制御を理解した上で消化管疾患特異的な幹細胞病態を明らかとすることで、最終的には幹細胞を標的とした画期的治療法の開発への基盤を確立することを目的とする。本研究では蛍光発現遺伝子を腸管上皮初代培養細胞に独自の手法で導入することにより、オルガノイド内の細胞をランダムに蛍光標識した。その中でクリプト内に１細胞のみ蛍光標識された細胞を探索し、単離した。１蛍光細胞からオルガノイドが樹立可能であったことから、幹細胞であることを確認した。そこで、１蛍光細胞の分裂能、分化細胞系譜などを３次元で経時的に観察した。さらに蛍光陰性幹細胞と蛍光幹細胞との相互関係を解析することで、一つの絨毛の形成に対する幹細胞同士の役割分担をマイクロアレイ解析にて評価した。またヒト腸管上皮初代培養を用いて１幹細胞の評価を開始しており、疾患患者由来の１幹細胞との比較検討を行う基盤を構築した。
マウス小腸上皮細胞の初代培養は既に確立し、mCherry遺伝子の導入を行った。
以上より、当初の予定通り概ね順調に遂行したと考える。
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[Journal Article] Long-term Inflammation Transforms Intestinal Epithelial Cells of Colonic Organoids.2017
Author(s)
Hibiya S, Tsuchiya K, Hayashi R, Fukushima K, Horita N, Watanabe S, Shirasaki T, Nishimura R, Kimura N, Nishimura T, Gotoh N, Oshima S, Okamoto R, Nakamura T, Watanabe M.
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Journal Title
J Crohns Colitis.
Volume: 11
Pages: 621-630
DOI
Peer Reviewed
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