2017 Fiscal Year Research-status Report
蝸牛感覚上皮予定領域におけるAtoh1発現の時空間的変化と有毛細胞分化制御
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16K11179
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
楯谷 智子 京都大学, ウイルス・再生医科学研究所, 研究員 (10512311)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 有毛細胞 / 蝸牛感覚上皮 / Atoh1 / タイムラプスイメージング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、有毛細胞を含む蝸牛感覚上皮の発生過程につき研究し、有毛細胞再生医療への応用を目指している。有毛細胞・支持細胞共通の前駆細胞が運命決定なされる過程で、有毛細胞分化促進因子であるAtoh1発現様式がダイナミックに変化することに着目し、２蛍光色３Dタイムラプス撮影により個々の前駆細胞におけるAtoh1発現様式の時空間的な変化および有毛細胞・支持細胞分化への関与を明らかにする。また、光照射依存的Atoh1発現制御法を開発し前駆細胞のAtoh1発現様式を再現することによって、蝸牛感覚上皮の再生を誘導することを目標としている。当該年度においては、Atoh1陽性細胞のリアルタイム追跡（培養蝸牛の2蛍光色3Dタイムラプスイメージング）法によって得られた蝸牛感覚上皮予定領域内における個別の前駆細胞の2蛍光色輝度・位置情報・時間情報のデータを詳細に分析し、前駆細胞のトラッキングを行なった。その結果、内有毛細胞と外有毛細胞が蝸牛感覚上皮予定領域のそれぞれ内側端と外側端で誘導されることを明らかにした。さらに、このような内有毛細胞と外有毛細胞分化の特殊な誘導パターンは、ヘッジホッグシグナルとBmp4シグナルが関与しておりこれらの阻害剤を用いると消失することがわかった。また、このような有毛細胞分化誘導パターンは内・外の有毛細胞を最初に峻別するメカニズムであり、そのことがヘッジホッグシグナル欠損マウス蝸牛では外有毛細胞列のなかに内有毛細胞が出現するという表現型が生じる理由であることが示唆された。現在投稿論文準備中（英文校正中）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
哺乳類蝸牛有毛細胞の発生において、いかにして内有毛細胞・外有毛細胞が作り分けられるかは、未解明の重要課題であった。当該年度においては、Atoh1陽性細胞のリアルタイム撮影・追跡法によって得られたデータを解析したところ、ヘッジホッグシグナル・Bmp4シグナルの相互作用によって内有毛細胞と外有毛細胞分化が別々に誘導にされることが示唆され、内有毛細胞・外有毛細胞の作り分けのメカニズムを解明する手がかりが得られた。
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| Strategy for Future Research Activity |
哺乳類の蝸牛において、有毛細胞は内有毛細胞・外有毛細胞という形態・機能が異なるサブタイプの細胞に分化しており、聴覚再生医療への応用という観点でこれらのサブタイプの生じる条件を明らかにすることは重要である。本研究はこれまで、いくつかのシグナル伝達系の相互作用によりこれらのサブタイプの細胞が誘導されることを明らかにしたが、今後はシグナル伝達系上流・下流のより詳しい分子メカニズムにつき解明していく予定である。
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| Causes of Carryover |
2018年3月中に発注予定であった物品（抗体）の発注を、2018年4月に延期したため。
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