2019 Fiscal Year Research-status Report
新骨芽細胞膜チャネルPannexin 3が制御する造血幹細胞ニッチの解明
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19K22698
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
石河 真幸 東北大学, 大学病院, 助教 (60432936)
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| Project Period (FY) |
2019-06-28 – 2021-03-31
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| Keywords | Gap junction / Pannexin / 骨髄ニッチ / 造血幹細胞 / 骨芽細胞 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
Panx3が骨において微少環境を形成し、それが新しい造血幹細胞ニッチである可能性を模索した。骨髄においてPanx3は骨芽細胞および前骨芽細胞に限局して発現することが明らかになった。また、Panx3 KOマウスの骨髄では幹細胞を多く含む細胞集団であるLin-, Sca-1+, c-Kit+(LSK)細胞集団が減少していた。また、Panx3 WTおよびKOマウスから抽出したLSK細胞集団をそれぞれSJLマウスに骨髄移植を行った結果、WTおよびPanx3 KO由来のLSK細胞集団の割合に変化はなかった。しかし、WT由来のLSK細胞をWTまたはPanx3 KOマウスへ骨髄移植した結果、Panx3 KOマウスの骨髄では移植したWT由来のLSK細胞は優位に減少した。このことから骨芽細胞および前骨芽細胞のPanx3が新規の造血幹細胞ニッチを作成し制御していることが示唆された。さらに、Panx3が作り出す骨髄ニッチの形成メカニズムの解明に関して、骨髄ニッチ因子として知られているCxcl12の関係性を疑った。そして、Panx3 KOマウスの大腿骨を利用したBulk RNA sequenceからCxcl12の発現低下が確認された。また、Cxcl12の1Kb 上流のpromoter領域をターゲットにしたLuciferase プロモーターベクターを作成し、Panx3発現のない骨芽細胞株C2C12にPanx3発現ベクター及びCxcl12 promoterベクターのco-transfectionを行いluciferaseアッセイを行った結果、Panx3発現のある細胞においてCxcl12 promoterの有意な活性を確認できた。
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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
Panx3 KO マウスのLSK細胞集団のFACS解析fが終了し、かつ骨髄移植実験を遂行できた。当初予定していた研究計画を考慮すると今まで順調に研究進展できている。
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| Strategy for Future Research Activity |
Panx3が形成制御する骨髄ニッチの機能をより深く探る。細胞膜におけるPanx3 ATP放出チャンネルの機構が幹細胞維持に重要であると仮定しているため、Panx3制御の細胞外ATPが’どのように造血幹細胞の維持に関与するのかを探究する。具体的には造血幹細胞に発現するプリン受容体(P2受容体）を解析し、その機能を抑制および促進させてメカニズムを調べる。また、Panx3 WTおよびKOマウスの骨髄から骨芽細胞をFACS sortingしてsingle cell sequenceを行い、そのような細胞集団が存在し、かつそのような遺伝子に差が出ているのかを探る、その結果よりATP以外のPanx3制御因子を探り、それがどのように骨髄ニッチの形成に関与しているのかを研究する。さらに、他の免疫細胞においてPanx3が作成するニッチを探る。
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| Causes of Carryover |
挑戦的萌芽科研費は６月から施行できたことで、科研費の試用機案に余裕があったことと、効果な抗体は共同研究者からの譲歩がいただけたこと、数回ほどの実験で使用する予定であった抗体に関しても譲歩いただけたので予算の節約が図れた。また、single cell sequenceを行うはずであったが、そこまでは研究が進行しなかったために次年度に繰り越しを行い、次年度にてその予算を計画的に使用することにした。
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Research Products
(2 results)
