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2022 Fiscal Year Annual Research Report

蝸牛有毛細胞再生初期過程でのtype I IFN/JAK/STAT経路の役割

Research Project

Project/Area Number 21K20964
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

松永 麻美  京都大学, 医学研究科, 助教 (00599524)

Project Period (FY) 2021-08-30 – 2023-03-31
Keywords有毛細胞再生 / 支持細胞活性化 / type I interferon / モチーフ解析 / ATAC-seq
Outline of Annual Research Achievements

鳥類蝸牛有毛細胞再生初期の支持細胞集団での遺伝子発現変化を解明する目的で、支持細胞のみで構成される24時間後、48時間後、54時間後のサンプル及び傷害前サンプル(0時間)の4群に対するbulk RNA-Seq 解析を行った。クラスター解析や発現変動遺伝子抽出解析から0-24-48時間の間で、新規シグナルであるtype I IFN/JAK/STAT 経路の下流分子の発現変化が顕著であることに着目し、同経路が有毛細胞分化に必須のAtoh1遺伝子の発現上昇に関与していることを示唆する結果を報告した (Matsunaga M. 2020)。既報に基づき、本研究では、type I IFN/JAK/STAT 情報伝達系の支持細胞活性化における分子機構を明らかにすることを目的に、当該経路の上流分子の抽出および、下流分子の発現細胞同定を試みた。
上流分子の抽出において、第一に、情報統計学的手法による転写調節配列(モチーフ)解析を行った。結果、当該経路の上流転写因子として知られているIRF7が、0から48時間のサンプルにおいて高頻度に出現していることが解り、支持細胞の活性化に特異的な上流候補分子である可能性が考えられた。次に、モチーフ解析結果の妥当性を検証し、また網羅的に上流候補分子を探索することを目的に、0、24、48時間のサンプルを用いてATAC-seqを行った。現在、Atoh1遺伝子を含め、再生初期過程に発現上昇を認めた分子の上流に、当該経路における特異的分子を含め、その他新規候補分子が検出されているかを解析中である。今後は、候補分子の機能抑制実験を行い再生への関与を解析予定である。下流分子の発現細胞同定においては、胎生期マウス蝸牛有毛細胞で発現の報告があるSTAT3が、再生過程の有毛細胞に発現していることを免疫染色にて確認し、当該経路がの活性化を検証できた。

  • Research Products

    (5 results)

All 2023 2022

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (3 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Journal Article] Stepwise fate conversion of supporting cells to sensory hair cells in the chick auditory epithelium2023

    • Author(s)
      Mami Matsunaga, Ryosuke Yamamoto, Tomoko Kita, Hiroe Ohnishi, Norio Yamamoto, Takayuki Okano, Koichi Omori, Takayuki Nakagawa
    • Journal Title

      iScience

      Volume: 26 Pages: 106046

    • DOI

      10.1016/j.isci.2023.106046

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Future Pharmacotherapy for Sensorineural Hearing Loss by Protection and Regeneration of Auditory Hair Cells2023

    • Author(s)
      Mami Matsunaga, Takayuki Nakagawa
    • Journal Title

      Pharmaceutics

      Volume: 15 Pages: 777

    • DOI

      10.3390/pharmaceutics15030777

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Future DDS for hair cell regeneration: Characterization of hair cell regeneration processes in chick cochleae at the single cell level2022

    • Author(s)
      Mami Matsunaga
    • Organizer
      EES 2022 4th World Congress on Endoscopic Ear Surgery
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] High-resolution transcriptional analysis of avian auditory epithelia in an explant culture model for hair cell regeneration2022

    • Author(s)
      Mami Matsunaga, Tomoko Kita, Ryosuke Yamamoto, Norio Yamamoto, Takayuki Okano, Koichi Omori, Takayuki Nakagawa
    • Organizer
      ARO Annual MidWinter Meeting 2022
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 鳥類蝸牛有毛細胞再生モデルの単一細胞遺伝子発現解析2:擬似的時系列解析による細胞運命決定機構解析2022

    • Author(s)
      松永麻美、中川隆之、山本典生、大森孝一
    • Organizer
      第32回日本耳科学会総会・学術講演会

URL: 

Published: 2023-12-25  

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