2021 Fiscal Year Research-status Report
Impact of skin bacteria and cellular senescence on cutaneous tumor malignant conversion
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20K07446
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
河本 新平 大阪大学, 微生物病研究所, 助教 (40612081)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 細胞老化 / 皮膚細菌 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、皮膚細菌による皮膚細胞の細胞老化誘導機構を明らかにすることで、菌体による皮膚腫瘍悪性機構を解明することを目的としている。昨年度までに、皮膚腫瘍部位において癌化した角化細胞だけでなく、線維芽細胞が細胞老化を誘導していること、さらに細胞老化が誘導された線維芽細胞の機能に変化が生じている可能性を明らかにした。本年度は、皮膚細菌による皮膚線維芽細胞の細胞老化誘導機構を、in vivoの系を用いて明らかにすることを目的とした。まず、これまで正常組織において細胞老化が誘導されている細胞（老化細胞）を検出することが非常に困難であったため、老化細胞の効率的な検出法の確立を試みた。さまざまな実験条件（固定条件・染色方法）を試したところ、これまで報告されていない特殊な方法によって組織内の老化細胞を高感度に検出することが可能であることが明らかとなった。そこで、我々が新たに樹立した老化細胞の検出法を用いて、正常マウスの皮膚に細胞老化が誘導できる実験系の探索を行なった。その結果、12-O-tetradecanoylphorbol-13-acetate (TPA)を長期的に連続塗布することによって皮膚の線維芽細胞に細胞老化を誘導することができることを明らかにした。実際に、TPAを塗布したマウスの皮膚から線維芽細胞を単離し、線維芽細胞と角化細胞を用いた三次元培養系を試みたところ、皮膚腫瘍モデルマウスから単離した線維芽細胞と同様に角化細胞の異常増殖を観察することができた。以上の結果から、正常マウスの皮膚に存在する線維芽細胞に細胞老化が誘導されることで機能変化が生じ、角化細胞の増殖に影響を与えていることが示唆された。
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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
正常組織における老化細胞の効率的な検出法を新たに確立できたとともに、正常マウスを用いた皮膚の老化誘導モデルを構築することができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
昨年度から行っているメタボローム解析をすすめることで、細菌培養上清中に含まれる皮膚腫瘍悪性化促進因子の絞り込みを引き続き行う予定である。また、皮膚腫瘍モデルマウスは皮膚腫瘍発生までに時間がかかるため、このモデルマウスを用いて皮膚細菌依存的な線維芽細胞の機能変化を検討することが難しい。我々が新たに樹立した正常マウスの皮膚に細胞老化を誘導する系によって誘導される老化線維芽細胞は、皮膚腫瘍モデルマウスから単離した老化線維芽細胞と同様な機能変化が生じている可能性が高い。そこで、皮膚腫瘍モデルマウスに代わり、我々が新たに樹立した系によって誘導された老化線維芽細胞を用いることで、細胞老化が誘導された線維芽細胞においてどのような遺伝子発現変化が生じるのかRNA sequencing等を行うことで網羅的に解析し、皮膚の腫瘍形成において老化線維芽細胞が果たす役割を明らかにしていきたい。また、皮膚細菌による皮膚の老化誘導機構を明らかにする目的で、皮膚細菌依存的に正常マウスの皮膚に細胞老化を誘導する系の樹立を試みている。
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Research Products
(3 results)
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[Journal Article] SARS-CoV-2 infection triggers paracrine senescence and leads to a sustained senescence-associated inflammatory response2022
Author(s)
Tsuji S, Minami S, Hashimoto R, Konishi Y, Suzuki T, Kondo T, Sasai M, Torii S, Ono C, Shichinohe S, Sato S, Wakita M, Okumura S, Nakano S, Matsudaira T, Matsumoto T, Kawamoto S, Yamamoto M, Watanabe T, Matsuura Y, Takayama K, Kobayashi T, Okamoto T, Hara E.
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Journal Title
Nature Aging
Volume: 2
Pages: 115-124
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Gut bacteria identified in colorectal cancer patients promote tumourigenesis via butyrate secretion2021
Author(s)
Okumura S, Konishi Y, Narukawa M, Sugiura Y, Yoshimoto S, Arai Y, Sato S, Yoshida Y, Tsuji S, Uemura K, Wakita M, Matsudaira T, Matsumoto T, Kawamoto S, Takahashi A, Itatani Y, Miki H, Takamatsu M, Obama K, Takeuchi K, Suematsu M, Ohtani N, Fukunaga Y, Ueno M, Sakai Y, Nagayama S, Hara E.
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Journal Title
Nature Communications
Volume: 12
Pages: 5674
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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