Metabolite- and neuron-based remote tissue repair regulatory mechanisms

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 21K15100
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 44020:Developmental biology-related
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: Kashio Soshiro 東京大学, 大学院薬学系研究科(薬学部), 助教 (40823307)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: キヌレニン代謝 / 組織修復・組織再生 / ショウジョウバエ / タキキニン受容体 / 組織間相互作用

Outline of Final Research Achievements

Using a genetic tissue repair system in Drosophila larvae, we performed genetic screening of G-protein-coupled receptors (GPCRs) to search for signal mediatory systems for remote tissue repair. An evolutionarily conserved neuroinflammatory receptor, tachykinin-like receptor at 86C (TkR86C), was identified as a candidate receptor. Neuron-specific knockdown of TkR86C impaired disc repair without affecting normal development. We investigated the humoral metabolites of the kynurenine (Kyn) pathway regulated in the fat body because of their role as tissue repair mediating factors. Neuronal knockdown of TkR86C hampered injury-dependent changes of the fat body and humoral Kyn metabolites. Our data indicate the involvement of TkR86C neurons upstream of Kyn metabolism in non-autonomous tissue regeneration.

Free Research Field

代謝生理学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では、修復能力を左右する体内環境の理解を深めることを目指し、神経におけるTk-TkR86Cシグナルが脂肪体のKyn代謝を介して組織修復に寄与するという新たな修復制御機構を見出した。既存の研究では、神経投射を介した組織修復には着眼されてきたが、投射非依存的な代謝を介した修復制御は類を見ない。今後、傷害による中枢脳のTk-TkR86Cシグナルの制御機構および、TkR86C発現神経による脂肪体Kyn代謝制御機構が解明されることによって、新たな修復制御、ひいては新たな治療戦略に影響を与える端緒となることが期待される。