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2022 Fiscal Year Annual Research Report

炎症性腸疾患の腸管上皮再生過程における大腸幹細胞ニッチの分子基盤の解明

Research Project

Project/Area Number 19H03455
Research InstitutionGunma University

Principal Investigator

佐々木 伸雄  群馬大学, 生体調節研究所, 教授 (30777769)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2023-03-31
Keywords潰瘍性大腸炎 / オルガノイド / 組織幹細胞 / ニッチ / 組織再生
Outline of Annual Research Achievements

我々は,これまで炎症障害を受けた腸管上皮の再生過程を追跡するin vivoモデル系を確立してきた.本モデルを利用して,障害を受けた腸管上皮細胞の再生過程では,幹細胞およびその周辺細胞であるニッチが重要な役割を果たしていることを明らかにしてきた.そこで当該年度は,炎症障害を受けた上皮が再生する過程における幹細胞の機能や調節機構の分子基盤を明らかにするため,オルガノイドを用いた分子生物学的解析を実施した.我々は炎症性サイトカインを用いてオルガノイドに障害を誘導し,そこからの再生過程を模する評価系を確立した.炎症性サイトカインをオルガノイド培地に2日間添加した後,経時的にオルガノイドを回収し,遺伝子発現変動パターンを調べた.その結果,炎症のマーカー遺伝子の発現パターンと幹細胞やニッチ細胞のマーカー遺伝子の変動が相互排他的なパターンを示すことが分かった.次に,時期特異的に幹細胞(Lgr5-DTR)やニッチ細胞(Reg4-DTR)を消失できる遺伝子改変マウスから大腸オルガノイドを樹立し,in vitroで大腸上皮細胞の再生過程における幹細胞やニッチ細胞の重要性を評価系した. その結果,in vivo同様に,サイトカイン添加したオルガノイドの再生過程において幹細胞を除去すると,オルガノイド形成能が極端に低下することが分かった.また,同様の評価系においてニッチ細胞を除去したところ,幹細胞を除去したオルガノイド実験と同様にオルガノイド形成能が低下することが分かった.さらに我々は,この再生過程にYAPシグナルが重要な役割を果たすことを見出し,再生中の幹細胞微小環境の変動とYAPシグナルとの関係性を明らかにした.現在,これらの結果を合わせ投稿論文を作成している最中である.

Research Progress Status

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (16 results)

All 2023 2022

All Journal Article (4 results) Presentation (10 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 7 results) Book (2 results)

  • [Journal Article] DNA damage‐induced cellular senescence is regulated by 53BP1 accumulation in the nuclear foci and phase separation2023

    • Author(s)
      Oda Tsukasa、Gotoh Nanami、Kasamatsu Tetsuhiro、Handa Hiroshi、Saitoh Takayuki、Sasaki Nobuo
    • Journal Title

      Cell Proliferation

      Volume: Cell Peolif. 2023 Pages: e13398

    • DOI

      10.1111/cpr.13398

  • [Journal Article] Myeloma Microenvironmental TIMP1 Induces the Invasive Phenotype in Fibroblasts to Modulate Disease Progression2023

    • Author(s)
      Ishihara Rei、Oda Tsukasa、Murakami Yuki、Matsumura Ikuko、Watanabe Saki、Asao Yuta、Masuda Yuta、Gotoh Nanami、Kasamatsu Tetsuhiro、Takei Hisashi、Kobayashi Nobuhiko、Sasaki Nobuo、Saitoh Takayuki、Murakami Hirokazu、Handa Hiroshi
    • Journal Title

      International Journal of Molecular Sciences

      Volume: 24 Pages: 2216~2216

    • DOI

      10.3390/ijms24032216

  • [Journal Article] Dysbiotic human oral microbiota alters systemic metabolism via modulation of gut microbiota in germ-free mice2022

    • Author(s)
      Yamazaki Kyoko、Miyauchi Eiji、Kato Tamotsu、Sato Keisuke、Suda Wataru、Tsuzuno Takahiro、Yamada-Hara Miki、Sasaki Nobuo、Ohno Hiroshi、Yamazaki Kazuhisa
    • Journal Title

      Journal of Oral Microbiology

      Volume: 14 Pages: 2110194

    • DOI

      10.1080/20002297.2022.2110194

  • [Journal Article] Aryl hydrocarbon receptor signals in epithelial cells govern the recruitment and location of Helios+ Tregs in the gut2022

    • Author(s)
      Yoshimatsu Yu、Sujino T、Miyamoto K、Harada Y、Tanemoto S、Ono K、Umeda S、Yoshida K、Teratani T、Suzuki T、Mikami Y、Nakamoto N、Sasaki N、Takabayashi K、Hosoe N、Ogata H、Sawada K、Imamura T、Yoshimura A、Kanai T
    • Journal Title

      Cell Reports

      Volume: 39 Pages: 110773~110773

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2022.110773

  • [Presentation] オルガノイドが切り拓くHuman Biologyの新時代2022

    • Author(s)
      佐々木 伸雄
    • Organizer
      第45回セルセラピーセミナー
    • Invited
  • [Presentation] オルガノイドが紐解く消化管の複雑性2022

    • Author(s)
      佐々木 伸雄
    • Organizer
      第26回腸内細菌学会
    • Invited
  • [Presentation] 生体調節研究所における癌研究2022

    • Author(s)
      佐々木 伸雄,小田 司
    • Organizer
      第81回日本癌学会学術総会
    • Invited
  • [Presentation] 大腸上皮幹細胞ニッチであるDeep Crypt Sedretory細胞の細胞系譜解析2022

    • Author(s)
      青柳 瑠南, 佐々木 伸雄
    • Organizer
      第69回北関東医学会総会
  • [Presentation] DNA damage-induced cellular senescence is regulated by 53BP1 accumulation in the nuclear foci and phase separation2022

    • Author(s)
      Tsukasa Oda, Nobuo Sasaki
    • Organizer
      The 8th IMCR Symposium on Endocrine and Metabolism
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Cigarette smoking modulates colonic mucosal microbiota and immune responses in patients with inflammatory bowel diseases2022

    • Author(s)
      Eiji Miyauchi, Nobuo Sasaki, Hiroshi Ohno
    • Organizer
      The 8th IMCR Symposium on Endocrine and Metabolism
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Prediction of pancreatic cancer with salivary and fecal metabolomic profiles2022

    • Author(s)
      E. Miyauchi, Z. Ito, T. Taida, N. Sasaki, K. Uchiyama, S. Koido, T. Ohkusa, N. Sato, H. Ohno
    • Organizer
      International Human Microbiome Consortium 2022
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 新技術が切り拓く今後の腸内細菌研究2022

    • Author(s)
      佐々木 伸雄
    • Organizer
      第2回腸内デザイン学会
    • Invited
  • [Presentation] DNA損傷誘導性の細胞老化は液ー液相分離で形成される53BP1 nuclar fociにより制御される2022

    • Author(s)
      小田司,後藤七海, 笠松哲光,半田寛, 齋藤貴之, 佐々木伸雄
    • Organizer
      第45回日本分子生物学会年会
  • [Presentation] オルガノイドを利用した内分泌学・腸内細菌研究のススメ2022

    • Author(s)
      佐々木 伸雄
    • Organizer
      第36回 日本糖尿病・肥満動物学会年次学術集会
    • Invited
  • [Book] 腸内環境を自在にデザインする未来の創生を目指し2023

    • Author(s)
      佐々木 伸雄
    • Total Pages
      117
    • Publisher
      北関東医学会
  • [Book] 改訂版 もっとよくわかる!腸内細菌叢(福田真嗣/編) 担当:オルガノイドを用いた解析2022

    • Author(s)
      宣 旭,佐々木 伸雄
    • Total Pages
      195
    • Publisher
      羊土社
    • ISBN
      978-4-7581-2211-5

URL: 

Published: 2023-12-25  

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