Elucidation of the regulatory mechanism for Paneth cell function by mesenchymal cells

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K17452
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 53010:Gastroenterology-related
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: Kamioka Mariko 東京大学, 医科学研究所, 特別研究員 (00835796)
• Project Period (FY): 2019-02-01 – 2023-03-31
• Keywords: パネート細胞 / Paneth cell / 糖鎖 / 粘膜免疫

Outline of Final Research Achievements

Paneth cells, a type of small intestinal epithelial cells, secrete antimicrobial peptides to contribute to host defense. Together with mesenchymal cells, they form a niche for intestinal epithelial stem cells for the homeostasis of the entire small intestine.
It has been reported that each region of the small intestine shows the different intestinal pathogenesis. In this study, we tried to compare Paneth cells and mesenchymal cells in each region of the small intestine. As a result, we identified genes specific to duodenal and ileal Paneth cell subsets respectively. Especially, some glycans expressed on ileum-specific Paneth cells and contributed to the function of Paneth cells. We also identified an immune cell signaling cascade that regulates the ileal Paneth cell subset.

Free Research Field

粘膜免疫学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究は、これまで単一の細胞集団とされていたパネート細胞に、糖鎖を指標としたサブセットが存在することを明らかにした。またサブセット特異的な糖鎖の機能を示し、さらにパネート細胞サブセットの制御に関与する免疫細胞シグナルを同定した。以上より、免疫・非免疫細胞およびそれらを修飾する糖鎖の粘膜免疫システムとの連関の一端が本研究において示された。本研究で着目した糖鎖は腸管関連疾患と関わることから、同定されたパネート細胞サブセットの腸管恒常性への貢献やその破綻による病態形成が予想される。よってパネート細胞サブセットの更なる解析により、腸管関連疾患の治療法・予防法の確立への貢献が期待される。