2021 Fiscal Year Research-status Report
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20K12645
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
下田 麻子 京都大学, 工学研究科, 特定研究員 (90712042)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 細胞外小胞 / 基質小胞 / 糖鎖 / レクチンマイクロアレイ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
細胞外小胞は、その内部に含まれるタンパク質やmiRNAを受け手側への細胞へと運ぶことで様々な生命現象に関与している。しかし、多様性を示す集団である細胞外小胞の分離技術や細胞との相互作用メカニズムは未だ確立していない。これまでに細胞外小胞表面糖鎖に着目し、細胞への取り込み機構に糖鎖が関与していること、由来細胞の種類、細胞外小胞のサイズ、回収方法の違いでそのパターンが異なることを見出している。
本研究では細胞外小胞および石灰化に関与する基質小胞の2種類の小胞を分泌する骨芽細胞に着目し、骨代謝における役割を糖鎖の観点から比較する。これらの小胞はその分泌経路や骨代謝における機能は不明な点が多く、また糖鎖が示す役割についてはほとんど知られていない。そこで、細胞外小胞が糖鎖を介し、骨代謝関連細胞への相互作用がどのように行われているかを明らかにする。さらに、表層糖鎖を改変することにより、細胞への機能がどのように変化するかを評価する。
令和３年度は前年度までに用いた糖鎖パターン解析法であるレクチンマイクロアレイ法に加えて、イメージングフローサイトメーターを用いて骨芽細胞分化前の脂肪由来間葉系幹細胞から回収した細胞外小胞の単粒子解析を行った。シアル酸やガラクトース、N-アセチルグルコサミン、マンノース認識レクチンやテトラスパニンの抗体との相互作用を検出できることがわかった。
今後は骨芽分化細胞から回収した細胞外小胞と基質小胞について同様の解析を行う。
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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
これまでに、細胞外小胞表層糖鎖パターンが細胞外小胞の多様性（由来細胞、サイズ、回収方法の違い）の新規指標となり得ることを明らかにした。さらに、表層糖鎖を酵素処理により切断、または修飾することで細胞への導入効率や体内動態を制御可能であることがわかっている。令和3年度は従来の糖鎖パターン解析方法であるレクチンマイクロアレイ法に加え、単粒子解析としてイメージングフローサイトメーターを用いて細胞外小胞表層糖鎖とさまざまなレクチンとの相互作用を解析した。その結果、レクチンや細胞外小胞に多く発現するテトラスパニンの抗体との相互作用を検出できることがわかった。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度は新たな解析方法としてイメージングフローサイトメーターを活用し、実験条件の検討を中心に行った。まずは未分化の間葉系幹細胞を用いることで、細胞外小胞を染色する色素や反応させる抗体の濃度を決定した。今後は骨芽細胞分化間葉系幹細胞から細胞外小胞を回収し、同様の検討を行う予定である。
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| Causes of Carryover |
オンラインによる国際学会および国内学会の開催、使用培地の生産が未定になり年度内の購入が困難になったことから、予定よりも少ない支出となった。
今後は骨芽細胞分化誘導のための培地や試薬、細胞外小胞の表層糖鎖の改変に用いる試薬が高価であるため、それらの購入に用いる。また、論文投稿の際の経費、国内および国際学会での積極的な発表に使用する。
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