2019 Fiscal Year Annual Research Report
Epithelial stem cells: cellular dynamics and future use in regenerative therapy
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18K14709
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| Research Institution | Kumamoto University |
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Principal Investigator |
佐田 亜衣子 熊本大学, 国際先端医学研究機構, 特任准教授 (80779059)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 上皮幹細胞 / 口腔粘膜上皮 / 表皮幹細胞 / 幹細胞ニッチ / 細胞系譜解析 / オミクス解析 / バイオエンジニアリング / 再生医療 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
皮膚の表皮幹細胞は高い再生能を持ち、重症熱傷の治癒を目的とした移植医療に古くから利用されてきたが、結合組織も含めた複雑な皮膚の構造を完全に再生することは技術的に困難である。一方、口腔粘膜上皮は、角膜移植の細胞ソースとして広く使われ、再生医療の観点からも利用価値が高いが、幹細胞の基礎的特性の理解が遅れている。本研究は、上皮幹細胞の性質や制御メカニズムを包括的に理解し、より高度な再生医療の実現を目指す。
皮膚は、身体の表面を覆う表皮とその下層の支持組織である真皮から構成される。ヒト皮膚において、表皮と真皮の境目は平坦ではなく、「上皮脚」と呼ばれる表皮が真皮に入り込んだ凹凸構造をとることが知られている。組織学的・病理学的観察により、上皮脚は、表皮幹細胞の局在と関係すること、皮膚の加齢や病変により形状が変化することが示唆されている。しかし、マウス皮膚には上皮脚が存在しないこと、表皮幹細胞マーカーが長年未同定であったことから、上皮脚構造と幹細胞機能との関連を実証するのは困難であった。
本研究では、マウスで唯一上皮脚を持つ口腔粘膜組織に着目し、in vivoにおいて、組織構造、幹細胞局在・挙動の解析を行った。RNAseq解析により、口腔における幹細胞の発現パターンをプロファイルし、皮膚におけるデータと比較解析した。さらにin vitroにおいて、組織の凹凸構造を模倣した幹細胞培養系の構築を進めた。幹細胞の増殖や分化に最適な凹凸構造を同定することは、将来的に、より質の良い人工皮膚の形成などにつながることが期待される。
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