2021 Fiscal Year Research-status Report
Investigation of the relationship between ploidy alterations and senescence of hepatocytes in liver injuries
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21K15974
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
松本 知訓 大阪大学, 微生物病研究所, 助教 (40886610)
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2021-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 多倍体化 / 細胞老化 / 肝障害 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、加齢や慢性臓器障害の過程で亢進・蓄積が認められる多倍体化と細胞老化という2つの細胞様態の変化に着目し、その相互作用を解明することにより、老化細胞の生成・維持メカニズムを明らかにすることを目指す。具体的には、代表的な多倍体臓器であると同時に慢性障害下での老化細胞の蓄積が病態に深く関わることが知られる肝臓を対象とし、特に①多倍体化は細胞老化誘導を促進あるいは抑制するのか、②細胞老化の誘導過程は多倍体化を伴うのか 、を主な課題としてこれらを解き明かす。これにより、細胞老化の誘導・維持における倍数性変化の意義を系統的に明らかとすることを目標とする。
方法として、動物モデルとしては研究代表者が以前に樹立した多色レポーターマウスを用いて多倍体を標識することができるマウスモデル[Cell Stem Cell.2020;26:34-47]を活用する。このマウスにおいて肝細胞を標識した後に細胞老化誘導を伴う肝障害を惹起することで、多色多倍体細胞が単色コントロールと比べ細胞老化が誘導されやすいのかどうかを評価し、多倍体化が細胞老化誘導を促進するのか否かを検討する。また、細胞老化誘導の過程ではしばしば多倍体化を伴うことが知られているが、その関連についての系統だった理解は未だ乏しい。そこでマウス肝障害組織およびヒト肝癌培養細胞株を用いて、細胞老化過程に伴う細胞の倍数性の変化を検討し、肝細胞の細胞老化の誘導と維持に倍数性変化がもたらす意義を明らかにする。
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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
令和3年度では、研究代表者が以前に樹立した多色レポーターマウスを用いて多倍体を標識することができるマウスモデル[Cell Stem Cell.2020;26:34-47]を活用し、肝細胞を標識後に細胞老化誘導を伴う肝障害を惹起することで、多色多倍体細胞が単色コントロールと比べ細胞老化が誘導されやすいのかどうかについて検討を行った。同実験に適切な肝障害モデルの探索を行い、Fah（フマリルアセト酢酸ヒドラーゼ）遺伝子欠損による肝障害や、3,5-diethoxycarbonyl-1,4-dihydrocollidine (DDC)食による肝障害により、Cdkn1a遺伝子高発現を指標とする細胞老化が肝細胞に惹起されることを確認した。また、多色レポーターマウスの肝細胞の標識および、免疫染色を加えた多重蛍光組織画像の観察を行う実験手法も確立した。同実験系を用いて現在障害肝組織の準備、評価を進めており、本実験系はおおむね順調に進捗している。並行して、ヒト肝癌培養細胞Huh-7を用いて細胞老化誘導過程での多倍体化を評価する実験を行った。ドキソルビシン添加など様々な細胞老化刺激を加え、その後の細胞老化誘導と多倍体化を評価できる系を確立できたため、こちらについても現在解析を進めている。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和４年度では、前年度より進めている、多色レポーターマウスを用いた肝障害モデルの解析を進める。また培養細胞を用いた検討でも、FACSを用いた倍数性変化の評価が確立できたため、様々な遺伝子発現解析、ソーティングも駆使しながら、多倍体化と細胞老化の関連の解明を進める。
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