2019 Fiscal Year Research-status Report
幹細胞制御におけるニッチ細胞の糖鎖多様性に関する研究
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19K07275
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| Research Institution | Kyorin University |
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Principal Investigator |
菅原 大介 杏林大学, 医学部, 助教 (00390766)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | レクチン / ニッチ細胞 / 糖鎖 / 大腸 / 腸管上皮 / フコシル化糖鎖 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
腸管の上皮細胞は、幹細胞が増殖・分化することで維持されている。臓器の恒常性を維持するため腸管上皮には性質の異なる複数類の幹細胞が存在することがわかってきた。このような幹細胞は、それぞれ近傍のニッチ細胞により増殖・分化が制御される。さらに、ニッチ細胞は各幹細胞の機能的特性の発揮にも関与することが考えられる。しかし、このような機構には未解明な点が多い。研究代表者は発現する糖鎖の違いにより大腸ニッチ細胞が2種類に分けられることを先に明らかにした。糖鎖の違いは、それを発現する細胞の状態や機能の違いを反映する。このことから2種類のニッチ細胞はその特性や役割が異なり、その違いは幹細胞を制御するための精緻な機構の一部として機能することが予想された。
傷害された上皮の再生には、性質の異なる複数の幹細胞が個別かつ綿密な増殖・分化の制御を受けることが必要である。本研究ではこのような上皮再生過程において、2種類のニッチ細胞が幹細胞制御にどのように関与するか、その違いを明らかにする。そこで、マウスモデルを用いて腸管上皮再生過程の経時的な解析を行った。マウスモデルでは、デキストラン硫酸ナトリウムにより急性腸炎を誘導する。急性腸炎により傷害された上皮は、その後10～15日程度かけて再生が進行する。当該年度では、同モデルにおける上皮再生過程の第1日目および4日目におけるニッチ細胞と幹細胞の挙動、およびそれらが発現する分子の変化を免疫組織化学的手法により検討した。まず、恒常状態においてニッチ細胞を2種類に分けたマーカー糖鎖の発現を検討し、再生初期段階においてそれを発現する上皮細胞が著しく増加することを明らかにした。さらにこの糖鎖を発現する細胞がどのような細胞であるか検討するため、幹細胞マーカーとニッチ細胞マーカー各3種類の発現分布を明らかにした。研究成果の一部は関連する研究領域の学会にて報告を行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当該年度は大腸上皮の傷害―再生モデルを構築するため実験動物への薬剤投与のプロトコールおよび、モデル動物から調製した組織試料を用いて種々の抗体による免疫組織染色条件を決定した。さらに、それらを利用し、上皮再生の初期段階における大腸上皮の変化を明らかにした。研究計画を進めていく基盤が整い、計画に沿った成果が得られている。このような状況から概ね計画通りに検討が進んでいると判断する。
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| Strategy for Future Research Activity |
急性腸炎からの腸管上皮の再生がさらに進行する再生過程第７日目以降においてどのような変化が生じるか検討を進める。また、炎症による腸管組織のダメージの程度や再生の進行具合は腸管の近位遠位により異なることから、腸管を近位遠位軸に沿って４区画程度に分け比較検討する。
しかし、新型コロナウイルス感染拡大のため令和2年度はどの程度研究が行えるか不透明である。予定した動物実験の実施は、当報告書作成時点で既に遅れている。また海外からの試薬等の入手にも通常以上に時間を要する可能性もある。幸い抗体など必要な試薬の多くは購入済みであるため、計画の大幅な変更は考えていないが、より効率的な進行は必要である。幹細胞の制御と糖鎖を密接に関連付けることで、腸疾患の病因・病態の理解と治療へ向けて、腸管が恒常性を維持する機構の理解を新たな視点から進展させる。
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| Causes of Carryover |
参加を予定していた2件の学会は新型コロナウイルス感染拡大防止のため開催中止となった。そのため出張旅費の支出が計画と異なり、次年度への繰越しが生じた。次年度は感染拡大防止のための研究自粛などにより研究全般に関して見通しが不透明である。効率的に研究を進めるための方策に繰越分を支出する。
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Research Products
(4 results)
