2022 Fiscal Year Annual Research 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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2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 細胞老化 / 皮膚細菌 / 皮膚腫瘍 |
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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、細菌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。研究対象としている老化細胞は、これまで組織染色法が確立されておらず、組織内で高感度に検出することが難しかった。そこで、本研究において様々な条件を検討した結果、老化細胞を高感度に検出することのできる染色方法を新たに確立することができた。この方法を用いてマウスの皮膚腫瘍の組織学的な解析を行ったところ、癌化した角化細胞だけでなく、線維芽細胞においても細胞老化が誘導されていることが明らかとなった。そこで、線維芽細胞と角化細胞の三次元培養系を用いて線維芽細胞が角化細胞に与える影響を検討したところ、皮膚腫瘍部において細胞老化が誘導された線維芽細胞は、角化細胞の異常増殖を誘導することが明らかとなった。さらに、2-O-tetradecanoylphorbol-13-acetate (TPA)の皮膚への連続塗布により細胞老化を誘導した皮膚線維芽細胞においても角化細胞の異常増殖を誘導することが認められた。従って、細胞老化をおこした皮膚線維芽細胞が角化細胞の異常増殖を促すことでがんの悪性化に寄与していることが示唆された。一方で、皮膚細菌の培養液中に皮膚線維芽細胞の細胞老化を誘導する物質が含まれている可能性を示唆する結果が得られたため、皮膚細菌の培養上清のメタボローム解析を行った。その結果、皮膚腫瘍の悪性化を促す機能をもつ皮膚細菌の細菌上清において有意に増加する代謝産物が認められ、これらの代謝産物が細胞老化誘導に寄与している可能性が示唆された。以上の結果から、皮膚細菌の代謝産物によって誘導された皮膚線維芽細胞の細胞老化が、角化細胞の異常増殖を促すことで皮膚腫瘍の悪性化に関与していることが示唆された。
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