2018 Fiscal Year Research-status Report
色素幹細胞を用いた神経分化抑制因子Restの幹細胞因子としての機能解明
| Project/Area Number |
18K08294
|
|---|
| Research Institution | Gifu University |
|---|
Principal Investigator |
青木 仁美 岐阜大学, 大学院医学系研究科, 講師 (10550361)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
|
| Keywords | 神経分化抑制因子Rest / 神経堤細胞 / 幹細胞 / 未分化性維持 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
神経分化抑制因子Rest (RE-1-silencing transcription factor)”は、受精卵や胎児期などの幹細胞で発現し、その分化に影響するが、成体の組織幹細胞におけるRestの機能は不明な点が多い。本研究では、Restの発現が組織幹細胞やニッシェに及ぼす影響を解析することで、Restによる幹細胞維持機構の解明を目指している。
色素細胞は、幹細胞維持因子とニッシェの性質、およびその分子的実体が詳細に解析されており、色素細胞の分化・増殖異常は白髪化を生じるが、一般的に加齢性の白髪化は正常な老化現象として捉えられ、その予防法や改善法は報告されていない。これまでに、発生過程で色素細胞が由来する神経堤細胞特異的にRestを欠損すると色素細胞の発生が障害され、胎児期の神経堤細胞から色素細胞への分化にRestが寄与することを報告しているが、成体で維持される色素幹細胞におけるRestの役割は調べられていない。
そこで、時間的・空間的にRestの発現を誘導あるいは欠損できるRest遺伝子改変マウス（Rosa-rtTA; tet-RestあるいはRosa-rtTA; Tet-Cre; Rest-floxed/floxedないしはPromoter-Cre; Rest-floxed/floxed）を用い、成体マウスの毛包バルジ域に存在する色素幹細胞あるいはそのニッシェを構成する毛包幹細胞で特異的にRestの発現を変化させ、加齢性白髪化と同じ発症メカニズムで白髪化を生じることが報告されている放射線照射により白髪化を誘導し、白髪化の程度を比較することで、Restによる色素幹細胞とそのニッシェ細胞の機能的変化を調べている。これまでにRestの欠損は、放射線照射による白髪化を抑制することを確認している。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
動物施設で飼育中の本実験に使用する動物に、マウス大腸蟯虫の感染が検出されたため、動物が隔離室に移動され、一部動物の殺処分も行っている。それに伴い、一部の遺伝子改変マウスとの交配が行えず、また、放射線照射装置を使用できないなど、実験が制限されており、新しい実験が始められない。また、感染動物に関してはクリーニング作業に入っており、動物の準備に想定外の時間を必要としている。
|
| Strategy for Future Research Activity |
Restは抑制性の転写調節因子であるため、色素細胞の分化・増殖を直接抑制するだけではなく、何らかの因子を介した間接的な関与も予想される。まず、これら因子を特定するために、色素幹細胞ないしはそのニッシェを構成する毛包幹細胞を分取し、Restの有無で発現の変動する遺伝子をマイクロアレイや二次元タンパク電気泳動などを行いて検出することを予定している。
申請者はこれまでに、放射線照射による白髪化が色素幹細胞自身への直接的な障害というよりはむしろ、そのニッシェを構成する毛包幹細胞が障害され、ニッシェ機能が破綻したことで色素幹細胞が二次的に障害されることを解明している。そのため、Rest欠損による白髪化の抑制機構が、ニッシェ機能の保持に積極的に働いていたためか、色素幹細胞能を増進したためかを解明するため、Restの有無で発現の変動する遺伝子が、放射線照射によりどのように発現を変動させるかを解析する。
また、これまでRest欠損胚性幹細胞やRest欠損神経幹細胞を用いて行われたマイクロアレイで、Restの有無で発現が変動する既知の遺伝子から、直接的な標的遺伝子と間接的な標的遺伝子を探索し、その中に色素細胞特異的な因子や幹細胞に重要な因子、ニッシェ因子などが含まれるかを解析する。
|
