2021 Fiscal Year Annual Research Report
Establishment of imaging technique for spatiotemporal dynamics of hematopoietic stem cells in bone marrow
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21H02957
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| Research Institution | National Center for Global Health and Medicine |
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Principal Investigator |
田久保 圭誉 国立研究開発法人国立国際医療研究センター, 研究所, 生体恒常性プロジェクト長 (50502788)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 造血幹細胞 / 幹細胞ニッチ / 骨髄 / in vivoイメージング / 細胞動態 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
骨髄では造血幹細胞や前駆細胞が各種のニッチ細胞に由来する様々なシグナルを受容して、下流の多彩なシグナルを活性化し、増殖・分化プログラムが起動されることによって、体内の造血需要に応じて必要な細胞種が必要な数だけ供給される。これまで、ニッチ細胞の除去モデルや、ニッチ因子・受容体ノックアウトマウスの解析などから骨髄の造血幹細胞ニッチは概念的には存在が示唆されている。しかし、実際にニッチが骨髄内でどのように形成・分布しているかという命題は残されており、造血幹細胞と他の細胞の相互作用、運命決定の時空間的制御機構の実態、そしてこれらが状況に応じてどう変化して病態に寄与するかの情報が欠けていた。本研究では技術基盤を整えつつ骨髄のin vivoイメージングを実施してこの命題に取り組み、ニッチ因子が造血幹細胞動態に及ぼす効果も明らかにしながら造血幹細胞の運命決定の実態を時空間的に解き明かすことを企図した計画を実施している。初年度は、骨髄における造血幹細胞とニッチの同時イメージング技術基盤の確立を図った。多光子レーザー顕微鏡による生体骨髄の観察技術を用いて骨髄内各種のランドマークの可視化を行って、さらには同時に造血幹細胞の時空間局在との同時可視化も試み、それらの特徴の解析・同定を進めた。さらに、独自に開発した経頭蓋薬物送達法を併用して、造血幹細胞の局在・動態に対するニッチ因子や関連分子の作用の検証を開始した。
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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
ほぼ計画通りの実験検討を実施することができている。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後はいくつか技術的困難が想定される計画内容があるが、多面的に課題解決を図りながら計画を推進する。
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Research Products
(21 results)
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[Journal Article] Characterization of genetically modified mice for phosphoglycerate mutase, a vitally-essential enzyme in glycolysis2021
Author(s)
Mikawa T, Shibata E, Shimada M, Ito K, Ito T, Kanda H, Takubo K, Shimada A, Lleonart ME, Inagaki N, Yokode M, Kondoh H.
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Journal Title
PLoS One
Volume: 16
Pages: e0250856
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Obesity accelerates hair thinning by stem cell-centric converging mechanisms2021
Author(s)
Morinaga H, Mohri Y, Grachtchouk M, Asakawa K, Matsumura H, Oshima M, Takayama N, Kato T, Nishimori Y, Sorimachi Y,?Takubo K, Suganami T, Iwama A, Iwakura Y, Dlugosz AA, Nishimura EK.
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Journal Title
Nature
Volume: 595
Pages: 266-271
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] SLC15A4 mediates M1-prone metabolic shifts in macrophages and guards immune cells from metabolic stress2021
Author(s)
Kobayashi T, Nguyen-Tien D, Sorimachi Y, Sugiura Y, Suzuki T, Karyu H, Shimabukuro-Demoto S, Uemura T, Okamura T, Taguchi T, Ueki K, Kato N, Goda N, Dohmae N,?Takubo K, Suematsu M, Toyama-Sorimachi N.
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Journal Title
Proc Natl Acad Sci U S A
Volume: 118
Pages: e2100295118
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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