2023 Fiscal Year Annual Research Report
骨と骨髄の発生における未分化間葉系細胞の分化運命決定機序の解析
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21K08417
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
住谷 瑛理子 東京大学, 医学部附属病院, 特別研究員 (50724754)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 骨髄ストローマ細胞 / RANKL / 骨髄発生 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
哺乳類において造血を担う主要な組織である骨髄を構成する骨髄ストローマ細胞は造血幹細胞を維持する機能を有し、正常な造血に欠かせない細胞であるが、その種類や発生過程上の由来には不明な点が多い。本研究は胎児期の骨髄ストローマ細胞の起源や造血環境が構築される仕組みを明らかにすることを目指した。
これまでの研究において、骨髄形成が始まる胎齢15日(E15)のマウス胎仔骨原基に、TNFファミリーのサイトカインRANKLを発現する細胞(E15-RANKL細胞)が出現し、骨髄ストローマ細胞を含む複数の間葉系細胞種へ分化することを明らかにした。このことからE15-RANKL細胞が一部の骨髄ストローマ細胞の分化系譜上上流に位置することが示唆された。そこでE15-RANKL細胞および、E15-RANKL細胞を新生仔期まで追跡した細胞群に対してそれぞれ一細胞遺伝子発現解析を行い、発生の進行に伴うE15-RANKL細胞の変化を調べたところ、E15時点のE15-RANKL細胞は一様な遺伝子発現パターンを示す未分化細胞集団ではなく、既に分化の方向性が分かれた5個の亜集団から成る幼若細胞群であることが分かった。また、RNA velocity解析により、E15-RANKL細胞の亜集団がそれぞれ新生仔期の骨髄ストローマ細胞や周皮細胞、骨芽細胞などへ分化することが推定された。一方、胎仔骨髄ストローマ細胞は軟骨もしくは軟骨膜のいずれかに由来すると報告されていることから、軟骨由来の骨髄細胞の一細胞遺伝子発現解析を行い、E15-RANKL細胞と比較した。その結果、E15-RANKL細胞は軟骨由来細胞とは異なる遺伝子発現パターンを示したことから、軟骨膜を起源とすることが推察された。
本研究によって幼若骨髄を構成する細胞群の由来や性状の一端が明らかとなり、造血環境の成り立ちの理解を深めることができた。
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