2021 Fiscal Year Research-status Report
低酸素シグナルを感知する下垂体前葉細胞の同定と内分泌機能の制御機序の解明
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20K07249
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| Research Institution | Kanagawa University |
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Principal Investigator |
藤原 研 神奈川大学, 理学部, 教授 (00382945)
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2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 低酸素 / 下垂体前葉 / 細胞間相互作用 / 局所環境 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は①低酸素応答細胞の組織学的解析、②低酸素シグナルを介する細胞間相互作用、③低酸素シグナルによる細胞機能調節、について解析する。本年度は下垂体前葉細胞で低酸素に応答する遺伝子を解析した。ラット下垂体腫瘍から樹立された成長ホルモンとプロラクチンを産生する細胞株であるMtT/SM細胞を下垂体前葉細胞のモデルとして実験に用いた。まず、MtT/SM細胞で低酸素応答分子であるHIF-1αが発現しているか否かをRT-PCR法を用いて確認した。細胞を35 mmシャーレに播種し、通常酸素濃度で48時間の培養を行い、その後通常酸素濃度または10%酸素濃度それぞれで24時間の培養を行った。細胞からRNeasy Mini kitを用いてRNAを抽出した。このRNAを鋳型として逆転写反応によりcDNAを合成し、PCRを行ったところ、通常酸素濃度および10%酸素濃度で培養したいずれでもHIF-1αが発現していることが確かめられた。続いて、上記の酸素濃度条件下でMtT/SM細胞を培養したのち、それぞれの酸素濃度で発現する遺伝子をRNA-seq解析で比較した。RNA-seq解析は日本ジーンウィズ社に委託した。その結果、10%酸素濃度で培養することで通常酸素濃度培養よりも2倍以上有意に増加するもしくは減少する遺伝子は、それぞれ176個、71個が同定できた。Gene Ontology (GO) termから見ると、これら遺伝子の中には低酸素に応答している遺伝子が含まれており、MtT/SMは10%酸素濃度を低酸素状態として感知し、各種遺伝子発現を変化させることが分かった。また、発現が変動した遺伝子には「ホルモン応答」や「細胞増殖の調節」に関わるGO termが付いた遺伝子が含まれていたことから、これら遺伝子が低酸素条件下でMtT/SM細胞の機能にどのような役割があるかを調べる必要がある。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
本年度の前期はCOVID-19感染拡大により本学の研究活動が大きく制限されてしまい、実験が長期間にわたり休止せざるを得ない状況にあった。また、COVID-19感染の対応により研究試薬や機器の調達に遅れが生じた。このような状況で、計画していた研究を十分に進めることができなかった。
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| Strategy for Future Research Activity |
現在までの研究進捗状況にやや遅れが生じているが、計画研究の大きな変更はない。2021年度にin vitroで低酸素環境を作ることが可能な培養器を用い、下垂体前葉の株化細胞を使って低酸素環境下での発現遺伝子をRNA-seq解析により解析することができた。そこで、今後はラット下垂体前葉の初代培養細胞系を用いて同様の実験をおこなうことで、正常な細胞で低酸素濃度に応答する遺伝子を解析していく予定である。
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| Causes of Carryover |
COVID-19感染拡大により研究活動が著しく制限されため、実験ができない期間が暫く続き、予定していた実験試薬や機器の発注ができなかった。また、参加する予定であった学会がオンラインでの実施になったため、出張旅費の支出がなかった。本年度に使用できなかった予算は、引き続き次年度の物品費及び旅費に使用する計画である。
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