in vivoイメージングを組合せた腸上皮治癒過程での細胞脱分化機構解明

2019 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 19K07500
• Research Institution: Juntendo University
• Principal Investigator: 松本 有加 順天堂大学, 医学部, 助教 (50813672)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 中村 哲也 順天堂大学, 医学(系)研究科(研究院), 特任教授 (70265809)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 腸上皮傷害マウスモデル / 腸上皮治癒過程 / 腸上皮細胞脱分化 / 生体内イメージング

Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は、上皮障害後の治癒過程早期に出現する、創傷部を被覆する扁平な未分化細胞を生体内イメージングで追跡し、幹細胞への脱分化を惹起する特異的因子を同定することである。これを達成するために、令和元年度においては、まず解析に適した小腸上皮障害マウスモデルの開発に着手した。すでに確立した任意の大腸の領域への大腸上皮障害・移植については手術手技(未発表)を小腸へ最適させることとした。この方法は、開腹し腹腔外に露出させた小腸にチューブを挿入し管腔内に上皮細胞結合を緩化させる上皮剥離剤を注入したのち大量の水を還流させて上皮細胞を脱落させる。上皮剥離剤の濃度や時間と、還流させる水の速度をはじめ詳細な条件検討を行い、さらに各々の条件で処置を行なった際の組織解析を行い、適切な程度の上皮傷害かを検証した。目的である創傷部を被覆する扁平な未分化細胞は、大腸上皮傷害モデルから、上皮傷害発生後の後早期、短時間のみ出現することが予備実験で判明した。この細胞を同定するため、上皮傷害後から短時間毎の組織解析を行い、治癒過程の上皮構造変化を追跡した。現在、この細胞を選択的に採集するレーザーマイクロダイゼクションを施行中である。
また上皮創傷治癒過程を生体内イメージングで追跡するためのマウスモデルの作成も開始した。マウスの腹壁に小腸を体外から観察可能なabdominal imaging window(AIW)を作成する。この状態で一定期間マウスが生存可能か、AIWが途中で脱落、逸脱せずに観察部位の追跡が可能かなどを含めた、装着のマウスの管理・飼養方法の最適化と、上皮観察技術の安定化を目指している。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

大腸上皮傷害マウスモデルの小腸への最適化に時間を要した。小腸は大腸と異なり絨毛という突起構造を持つことから大腸を同様の方法では陥凹構造である陰窩上皮細胞が脱落せず絨毛が脱落しやすかった。また腸管壁が大腸に比べて菲薄なことから、上皮細胞の脱落を強化しようとすると穿孔しやすく、上記の上皮剥離剤や還流水の投与方法に加え、上皮障害を起こす腸の部位、長さなど様々な条件検討を行う必要があった。

Strategy for Future Research Activity

今後はレーザーマイクロダイゼクションによって創傷治癒早期の未分化細胞を採集し、網羅的遺伝子発現解析によってこの細胞のマーカーとなる遺伝子を同定する。さらにこの遺伝子を蛍光標識した遺伝子改変マウスの作成を目指す。生体内イメージングに向けてのマウスモデルの開発にはすでに取り掛かっており、遺伝子改変マウス作成できた際には迅速に生体内イメージングを開始する。