2023 Fiscal Year Annual Research Report
Analysis on epidermal differentiation by amniotic fluid component
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20K20568
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
人見 清隆 名古屋大学, 創薬科学研究科, 教授 (00202276)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
村井 篤嗣 名古屋大学, 生命農学研究科, 教授 (10313975)
大蔵 聡 名古屋大学, 生命農学研究科, 教授 (20263163)
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| Project Period (FY) |
2020-07-30 – 2024-03-31
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| Keywords | 表皮 / 立体培養 / ケラチノサイト / 低酸素誘導因子 / 羊水 / トランスグルタミナーゼ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
表皮組織の形成を再現できる立体培養細胞系においては、未分化な表皮幹細胞からの分化段階への移行をさせる際に、細胞層を空気に暴露するという特殊な刺激で達成させる。この現象に着目して、どのようなメカニズムで分化刺激に至るのかを中心に解析を進めてきた。
この表皮細胞分化においては低酸素誘導因子（HIF)の支配下を受ける遺伝子群の変動が起こることを見出したので、表皮細胞株に対してHIF遺伝子欠損や過剰発現を行い、また薬剤作用、抑制RNAの発現などによってHIFの存在量を変化させて、HIFの関与を調べた。その結果、HIFの通常の低酸素応答の通常の転写促進活性が抑制されれば分化が促進する一方、同時に細胞内の存在量が増すことを明らかにした。このことは、液相状態でも表皮細胞の立体培養が可能である事が予測され、その考察から振とう培養を行って低酸素状態を解除すれば表皮分化が促進することを見出した。またHIFの作用様式を調べるうえで、新規なHIFの相互作用因子の存在を想定している。免疫沈降法によって、相当する可能性のある因子を複数種見出すことができた。
これらと並行して次のような研究も進めた。空気暴露がなくとも子宮内で表皮形成が行われる胎児に着目して、羊水中に空気暴露刺激を補う何らかの分化制御因子の存在を想定した。そこでマウス、ヤギ、トリ（卵）を対象に、その中に含まれるタンパク質性画分について、培養表皮細胞への分化刺激を指標にしながら、存在の有無や安定性などの生化学的性質を調べるとともに、マウスとヤギとにおいて、大量の羊水から有効な活性を有する因子の精製を行った。最終年度までに、それぞれにおいて、質量分析解析の結果から相当数の候補因子を絞り込むことができ、種間での共通因子を見出すこともできた。トリ（卵）については、表皮分化に必要ないくつかの転写因子を活性化させる分子の存在も見いだせた。
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