2019 Fiscal Year Annual Research Report
Studies on the response to cold stress in cellular functions and morphology of blood cells and hematopoiesis in amphibia
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17K07476
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| Research Institution | Waseda University |
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Principal Investigator |
加藤 尚志 早稲田大学, 教育・総合科学学術院, 教授 (80350388)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐藤 圭 早稲田大学, 教育・総合科学学術院, 助手 (80779108) [Withdrawn]
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | アフリカツメガエル / ネッタイツメガエル / 血球 / 造血 / 造血因子 / 血管内皮細胞 / 環境応答 / 環境温度 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
5℃低温曝露後のアフリカツメガエルで観察される栓球減少症について，肝臓，脾臓，骨髄。肺，腎，血管の組織切片を作製し，アフリカツメガエル栓球特異的マウスモノクローナル抗体（T12）による免疫組織染色により栓球の臓器局在性を調べた。脾臓では低温曝露により3倍に栓球数が増加した。細胞のクリアランス（細胞代謝回転）にはマクロファージ貪食能が関与するが，蛍光ビーズ法では25℃と5℃との比較で有意な栓球貪食亢進は認めなかった。従って低温曝露における循環栓球数減少の機序は，細胞貪食亢進ではなく，栓球と血管内皮細胞との接着にあると結論した。
常温／低温暴露後の栓球と，血管内皮細胞を模したXLgoos細胞（北里大学・伊藤道彦博士樹立）の各々について，第2年度終盤からLC-MS/MSによる網羅的蛋白質解析（プロテオミクス）に着手し，ジーンオントロジー（GO）と分子パスウエイを精査した。ツメガエル分子のアノテーション情報は不足しているため，ヒトオルソログ分子に変換後にGO解析し，細胞接着，カルシウムイオン（Ca2+）の流出入，細胞骨格変化に関わる経路を検出した。この結果は，低温刺激後の栓球の形態が紡錘型から球形に変化することを支持し，細胞内Ca2+濃度の上昇を伴う細胞構造関連分子群の変動を明らかにした。またin vitro共培養ではCa2+の添加／除去により，XLgoo細胞への栓球接着が促進／阻害されたため，栓球と血管内皮の接着はCa2+依存的であると考えられる。一方，低温曝露による赤血球数減少の機序は栓球とは異なること示唆されたため，栓球減少症の解析と同様にプロテオミクスで調べる準備を進めた。特に，赤血球膜と肝臓組織，特に類洞内皮との相互作用の変動を検出するための細胞膜分画試料の調製について検討した。
赤血球膜については，ヘモグロビンなどのメジャーな細胞内蛋白質の除去と膜分画法の確立が重要である。
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