2021 Fiscal Year Research-status Report
ヒト筋線維芽細胞の平滑筋細胞形質転換にかかる分子機構の解析と形質転換要素の同定
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21K04797
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| Research Institution | The University of Kitakyushu |
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Principal Investigator |
木原 隆典 北九州市立大学, 国際環境工学部, 准教授 (90436535)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 筋線維芽細胞 / コラーゲンゲル / 平滑筋細胞 / 形質転換 / IV型コラーゲン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
筋線維芽細胞は器官の間質細胞から生じる細胞であり、器官の修復を担う一方、線維症など慢性炎症疾患の原因細胞でもある。筋線維芽細胞の形質を制御する分子機構を解明することができれば、線維化の抑制・治療につながる。本研究は、研究者が開発した架橋IV型コラーゲンゲルを用いて、筋線維芽細胞を正常間質細胞である平滑筋細胞へと形質転換させることで、その分子機構を解明し、形質転換要素の同定を目指す。
ニワトリ平滑筋由来筋線維芽細胞を用いてIV型コラーゲンゲルの化学シグナル成分および化学シグナルの効果を検証した。IV型コラーゲンの化学シグナルを阻害しても細胞増殖抑制効果は減弱しないことがわかった。一方、化学シグナル阻害時には平滑筋細胞形質である細胞のネットワーク形成が抑制された。またこうしたIV型コラーゲンの化学シグナルの効果は、筋線維芽細胞培養時にIV型コラーゲンを固相マトリックスでなく液性因子として添加することによっても確認できた。つまり、IV型コラーゲンゲルの化学シグナルは細胞ネットワーク形成に作用することが明らかとなった。一方で、IV型コラーゲンゲルによる細胞増殖抑制効果および平滑筋細胞マーカータンパク質の発現誘導効果は、化学シグナルとは異なるシグナルに起因することが示唆された。
また、ヒト大動脈平滑筋由来筋線維芽細胞の培養を行い、架橋IV型コラーゲンゲル上で細胞ネットワークが形成されることを確認できた。さらに網羅的トランスクリプトーム解析の準備を進めた。
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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
ニワトリ筋線維芽細胞を用いてIV型コラーゲンの化学シグナルの作用を明らかにすることができた。またヒト正常平滑筋細胞由来の筋線維芽細胞の培養を開始し、細胞ネットワーク長および細胞増殖速度の評価ができた。さらに網羅的トランスクリプトーム解析の基盤を構築できた。
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| Strategy for Future Research Activity |
ニワトリ筋線維芽細胞を用いて、IV型コラーゲンゲルの物理シグナルの機構について解析を進めていく。特にI型コラーゲンゲルおよび架橋IV型コラーゲンゲルを材料とし、物理シグナルが筋線維芽細胞に対してどのような作用を及ぼすのか明らかにする。
また、ヒト筋線維芽細胞を用いて、架橋IV型コラーゲンゲルの化学シグナル・物理シグナルの作用についての解析、さらにヒト筋線維芽細胞のトランスクリプトーム解析を進め、IV型コラーゲンゲルによってヒト筋線維芽細胞の遺伝子発現がどのように推移するか明らかにする。
さらに、架橋IV型コラーゲンゲル以外のゲル材料も活用し、どのようなゲル材料が筋線維芽細胞の形質転換に有効であるかについて検討を進める。
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