2021 Fiscal Year Research-status Report

味蕾基底細胞の再定義：「細胞型分化の解明」と「味蕾オルガノイド評価系の確立」

Research Project

Project/Area Number	20K09892
Research Institution	Kagoshima University
Principal Investigator	三浦裕仁鹿児島大学, 医歯学域歯学系, 准教授 (80353936)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	小柳江梨子鹿児島大学, 医歯学域歯学系, 助教 (20791700) 原田秀逸鹿児島大学, 医歯学総合研究科, 客員研究員 (60128452) 山中淳之鹿児島大学, 医歯学域歯学系, 准教授 (80343367)
Project Period (FY)	2020-04-01 – 2023-03-31
Keywords	味蕾 / 細胞分化
Outline of Annual Research Achievements	哺乳類の味蕾では、細胞が常に新しく置き換わっている。味蕾の幹細胞は味蕾周囲に存在し、最終分裂を終えた細胞を味蕾細胞として供給する。味蕾幹細胞を培養して形成されるオルガノイド内には、味蕾の I, II, III型細胞に相当する細胞が分化する。これらの細胞は、各細胞型に特異的な分子を発現しており、味刺激に対する応答も観察される。そのためオルガノイド培養系は生体の味蕾内の細胞分化メカニズムをかなりの程度再現していると考えられ、味蕾細胞分化を研究する極めて有力なツールとなっている。しかし、オルガノイド内には蕾状に細胞が集まる味蕾構造は形成されず、その理由は不明である。生体では、味蕾周囲の幹細胞から味蕾に供給された直後の細胞には、I, II, III型細胞の特徴は認められず、分泌性の細胞増殖・分化誘導因子であるSonic hedgehog (Shh)が特異的に発現する。このShhの発現は、一過性であり、細胞の分化が進行して味蕾の I, II, III型細胞の味受容機能を担う分子が発現する段階には検出できなくなる。味蕾構造が形成されるか否かは、この初期段階の細胞分化が重要であると推測される。しかし、Shh(+)細胞から各型の細胞が分化する過程の詳細は不明のままである。個々の味蕾に含まれるShh(+)細胞は数が少ないため、通常用いられる切片を用いる免疫組織化学による解析は難しい。そこで本研究では、味蕾に含まれるすべての細胞を可視化できるホールマウント免疫染色を用いて、この味蕾のShh(+)細胞を解析する方法の確立を目指した。多くの検出条件を検討した結果、Shhの発現を味蕾の各細胞型の分化が開始する初期段階から発現する分子と同時に検出して、味蕾内での局在を明らかにし、味蕾細胞分化の最も初期の段階を解析することが可能となった。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 3: Progress in research has been slightly delayed. Reason Shh(+)細胞と味蕾の細胞分化が開始する初期段階に発現する分子のホールマウン免疫染色による検出は、従来私たちが行なっていた方法では困難で、検出感度を上げる条件の検討に時間を要した。しかし、多くの検討を経て、現在、一定の再現性で検出が可能となり、個々の味蕾に含まれる最も初期の分化段階の細胞を解析する方法が確立した。
Strategy for Future Research Activity	今後は、確立したホールマウント免疫染色の方法を用いて、味蕾基底細胞段階の解析を進め、味蕾の構造を形成し、味受容細胞を産み出す細胞分化のメカニズムの解明を進める。
Causes of Carryover	動物飼育費等を別予算で賄うことができたので、差額が生じた。次年度の組織解析試薬の購入費にあてる予定である。