Bioactive ligand-based neuronal reprogramming in human dedifferentiated fat cells using comparative omics between dogs nad humans

2021 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 18K14594
• Research Institution: Institute of Physical and Chemical Research
• Principal Investigator: 中野 令 国立研究開発法人理化学研究所, 生命医科学研究センター, 研究員 (60755619)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 神経リプログラミング / 化合物 / 慢性脳梗塞

Outline of Annual Research Achievements

中枢神経組織の障害は、永久的な運動・感覚機能障害を引き起こし、重篤な場合は死に至る。近年、幹細胞移植による中枢神経の機能再生が試みられているが、有効な治療法は確立されていない。本研究で、申請者は脱分化脂肪細胞に注目した。脂肪から得られ、生体外での増殖能を持つため、再生医療の細胞源として期待されている。しかしながら、脱分化脂肪細胞の神経リプログラミングはヒトやマウスでも報告されていない。申請者は、イヌの骨髄間質細胞および脱分化脂肪細胞の神経リプログラミングについて研究を進めてきた（Nakano et al., PLOS ONE, 2020, Nakano et al., PLOS ONE, 2015, Nakano et al., J.V.M.S.,
2015, Nakano et al., A.J.V.R., 2013）。また、脳で発現するJNKサブタイプであるJNK3が神経リプログラミングに重要であることを明らかにし、総説を発表した（Nakano et al., Cells, 2020）。本研究では、ヒト脱分化脂肪細胞の神経リプログラミングの達成を目的として研究を行った。前年度までは、見出したヒト脱分化脂肪細胞の神経リプログラミングに関与する因子をベースにヒト脱分化脂肪細胞の神経リプログラミングシステムを開発した。細胞の神経機能について詳細な検討を行った。カルシウムイメージングを行い、高濃度塩化カリウム刺激誘発性のカルシウム流入を確認した。また、神経伝達物質誘発性のカルシウム流入も確認した。今年度は、さらに詳細な電気生理学的機能解析を行った。さらに、神経伝達物質イメージングと神経伝達物質産生を検出し、ヒト脱分化脂肪細胞の神経リプログラミングシステムを確立した。

Research Products

• [Journal Article] Canonical NF-κB p65, but Not p105, Contributes to IL-1β-Induced IL-8 Expression in Cardiac Fibroblasts (2022)
  • Author(s): Mizuno Masashi、Nakano Rei、Nose Saki、Matsumura Moeka、Nii Yasuyuki、Kurogochi Kentaro、Sugiya Hiroshi、Uechi Masami
  • Journal Title: Frontiers in Immunology Volume: 13 Pages: 863309
  • DOI: 10.3389/fimmu.2022.863309
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] B cell-derived GABA elicits IL-10+ macrophages to?limit anti-tumour immunity (2021)
  • Author(s): Zhang B,Vogelzang A,Miyajima M,Sugiura Y,Wu Y,Chamoto K,Nakano R,Hatae R,Menzies RJ,Sonomura K,Hojo N,Ogawa T,Kobayashi W,Tsutsui Y,Yamamoto S,Maruya M,Narushima S,Suzuki K,Sugiya H,Murakami K,Hashimoto M,Ueno H,Kobayashi T,Ito K,Hirano T,Shiroguchi K,Matsuda F,Suematsu M,Honjo T,Fagarasan S
  • Journal Title: Nature Volume: 599 Pages: 471～476
  • DOI: 10.1038/s41586-021-04082-1
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Decoding Neuronal Diversification by Multiplexed Single-cell RNA-Seq (2021)
  • Author(s): Luginb?hl Joachim、Kouno Tsukasa、Nakano Rei、Chater Thomas E.、Sivaraman Divya M.、Kishima Mami、Roudnicky Filip、Carninci Piero、Plessy Charles、Shin Jay W.
  • Journal Title: Stem Cell Reports Volume: 16 Pages: 810～824
  • DOI: 10.1016/j.stemcr.2021.02.006
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Tpl2 contributes to IL-1β-induced IL-8 expression via ERK1/2 activation in canine dermal fibroblasts (2021)
  • Author(s): Naruke Atsuto、Nakano Rei、Nunomura Junichi、Suwabe Yoko、Nakano Masumi、Namba Shinichi、Kitanaka Taku、Kitanaka Nanako、Sugiya Hiroshi、Nakayama Tomohiro
  • Journal Title: PLOS ONE Volume: 16 Pages: e0259489
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0259489
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Involvement of GLUT1 and GLUT3 in the growth of canine melanoma cells (2021)
  • Author(s): Suwabe Yoko、Nakano Rei、Namba Shinichi、Yachiku Naoya、Kuji Manami、Sugimura Mana、Kitanaka Nanako、Kitanaka Taku、Konno Tadayoshi、Sugiya Hiroshi、Nakayama Tomohiro
  • Journal Title: PLOS ONE Volume: 16 Pages: e0243859
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0243859
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Presentation] グルココルチコイドによる翻訳阻害を介したシクロオキシゲナーゼ-2発現の抑制 (2021)
  • Author(s): 中野 令, 最首 桃子, 岡田 純一, 中野 真澄, 難波 信一, 北中 菜菜子, 北中 卓, 今野 忠好, 中山 智宏, 杉谷 博士
  • Organizer: 第164回日本獣医学会学術集会
• [Presentation] イヌ皮膚由来線維芽細胞におけるインターロイキン8の発現 インターロイキン1βによるTpI2を介したERK経路の活性化 (2021)
  • Author(s): 成毛 淳人, 中野 令, 諏訪部 陽子, 布村 順一, 杉浦 叶, 中野 真澄, 北中 菜菜子, 北中 卓, 杉谷 博士, 中山 智宏
  • Organizer: 第164回日本獣医学会学術集会
• [Presentation] イヌメラノーマ細胞におけるGLUT1およびGLUT3を介した細胞増殖 (2021)
  • Author(s): 諏訪部 陽子, 中野 令, 難波 信一, 八竹 直哉, 久慈 愛, 杉村 真奈, 北中 菜菜子, 北中 卓, 今野 忠好, 中野 真澄, 合屋 征二郎, 高橋 朋子, 杉谷 博士, 中山 智宏
  • Organizer: 第164回日本獣医学会学術集会
• [Presentation] イヌメラノーマ細胞におけるIL-1β刺激によるNF-κB経路を介したMMP-3発現 (2021)
  • Author(s): 布村 順一, 中野 令, 諏訪部 陽子, 成毛 淳人, 中野 真澄, 八竹 直哉, 久慈 愛, 杉村 真奈, 難波 信一, 北中 菜菜子, 合屋 征二郎, 高橋 朋子, 杉谷 博士, 中山 智宏
  • Organizer: 第164回日本獣医学会学術集会