Investigation of stem cell niche in developing ruminal epithelial tissue

2023 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 21K05900
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 鈴木 裕 北海道大学, 農学研究院, 助教 (10793846)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 芳賀 聡 東北大学, 農学研究科, 准教授 (90442748)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: ウシ / ルーメン上皮細胞 / 組織発達 / 制御因子

Outline of Annual Research Achievements

前年度の研究では、レーザーマイクロダイセクションにより単離したルーメン上皮組織においてmRNA-Seq解析を行い、上皮細胞を制御するニッチの候補因子の推定を試みた。その結果、増殖活性を持つ上皮基底細胞において、ラミニン-インテグリン経路やTGFb経路が濃縮されており、細胞増殖を制御する可能性が示唆された。本年度はin vitroのルーメン上細胞培養系を用いて、これらのシグナル経路が細胞増殖に及ぼす作用を検証した。ラミニンの効果を検討するために、組織より単離したルーメン上皮細胞を、コーティング無し、またはラミニンの各種アイソフォームによりコーティングした培養容器に播種し、上皮細胞の接着性および増殖性を検討した。結果として、特定のラミニンアイソフォームをコーティングした場合、細胞の接着・増殖性が顕著に改善された。さらに、TGFbの作用を検討するために、培地へのTGFb阻害剤の添加試験を行った。無添加と比較して、阻害剤を添加した条件ではルーメン上皮細胞の増殖性が改善された。以上の結果から、前年度のmRNA-Seqから得られた知見が裏付けられ、ルーメン上皮細胞の増殖を制御する組織内微小環境として、ラミニンとTGFbが関与する可能性が示された。また、上述したラミニンおよびTGFb阻害剤を添加したルーメン上皮細胞の培養条件は、これまでに利用されていた初代培養系と比較して細胞増殖性が優れており、当該分野における有用な実験モデルとして今後利用できると考えられる。