2018 Fiscal Year Annual Research Report
内在性癌抑制機構と創傷治癒を司る細胞競合の生理的意義の解明
| Project/Area Number |
17J09816
|
|---|
| Research Institution | Kyoto University |
|---|
Principal Investigator |
飯田 千晶 京都大学, 生命科学研究科, 特別研究員(DC1)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2017-04-26 – 2020-03-31
|
| Keywords | 創傷治癒 / 細胞死 / Drosophila |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
創傷治癒は、脊椎動物から無脊椎動物まで高度に保存されている生物にとって重要な生命システムの一つである。これまで、創傷治癒プロセスにおいてMAPキナーゼであるJNKが必須であることが様々な生物種でわかっている。しかしその一方で、JNKの役割については未だにわかっていないことが多く、特にJNKと細胞死の関係は理解が不十分である。
ショウジョウバエ幼虫の翅成虫原基に創傷を導入すると、通常は発生の過程で創傷は修復され成虫ではほぼ正常な翅が形成される。しかし興味深いことに、当研究室が独自に発見したJNK依存的に異常細胞を組織から積極的に排除するリガンド-受容体システム、Slit-Robo2システムを破綻させると、発生には影響を与えないにも関わらず、創傷治癒に失敗し異常な小さな翅が形成された。このことから、このシステムが創傷治癒に必要であることが示された。このシステムが異常な細胞を組織から排除するシステムであることから、創傷によって生じた死にゆく細胞（dying cell）の排除に異常をきたしていると考え、その空間的局在を詳細に解析した。その結果、コントロール系統ではdying cellが組織の基底側に排除されていたのに対し、Slit-Robo2システム破綻時には組織中に留まるdying cellの割合が増加した。さらに、SlitやRobo2を組織特異的に強制発現させると、組織中に留まるdying cellの割が減少した。これらの結果から、創傷治癒においてこのシステムがdying cellの排除を正に制御していることが示された。さらに興味深いことに、このdying cellの排除不全が起こっている組織を詳細に解析したところ、異常なモルフォゲンの発現が誘導されていることを見出した。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究では、創傷治癒プロセスにおけるdying cellの排除の意義を見いだすことを目指した。これまで、dying cellの排除不全が組織にもたらす影響についてはよくわかっていない一方で、細胞死を人為的に抑制した場合には、本来死ぬはずだった細胞（undead cell）がJNK依存的にモルフォゲンであるWg（哺乳類Wntホモログ）やDpp（哺乳類TGF-βファミリーBMPホモログ）の発現を誘導することが知られている。そこで申請者は、この現象のパイオニアであるスペインのGines Morata氏の元に赴き（2018年4月～218年7月）、代償性増殖のような現象がdying cell排除不全の際にも起こりうるのかを検討した。具体的には、傷を入れてから24時間後の組織を観察し、wgやdppの発現とdying cellの局在についてそれぞれ抗体を用いて検出した。その結果、コントロール系統の組織では、dying cellは検出されたがwgやdppの発現は正常だった。一方でSlit-Robo2システム破綻時には、dying cellの近くにおいて異常なwgやdppの発現が見られた。そこで、このwgやdppの発現が創傷治癒の破綻の原因なのかを調べるために、それぞれの遺伝子を個体レベルでヘテロに欠失させた。その結果、これらのヘテロ欠失は創傷治癒に影響を与えなかったが、興味深いことに、Slit-Robo2システムが破綻による創傷治癒の異常をレスキューし、翅の大きさが有意に大きくなった。このことから、dying cellの排除不全により誘導されたwgやdppが、創傷治癒を破綻させることが示唆された。
|
| Strategy for Future Research Activity |
これまでに申請者は、創傷治癒においてSlit-Robo2システムが破綻すると、dying cellの排除不全が引き起こされることを発見した。また、この時に、異常なモルフォゲンの発現が誘導されることを見出した。つまりSlit-Robo2システムは、創傷によって生じたdying cellを積極的に排除することで異常なモルフォゲンの発現を抑制していることが示唆された。そこで今後は、この異常なモルフォゲンの発現がどのように引き起こされるのか、またなぜ翅の形成を破綻させるのか、そのプロセスをさらに詳細に解析したい。具体的には、まず、モルフォゲンの発現とJNK活性の関係について、Wgの抗体やdppのレポーター遺伝子、またJNK活性のレポーター遺伝子をもちいて局在に注目して解析する。さらに、異常なwgやdppの発現がなぜ翅の形成を破綻させるのかについては、ライブイメージングをすることで明らかにしたい。
|
Research Products
(1 results)
