2022 Fiscal Year Research-status Report
蝸牛有毛細胞再生機構におけるエンドセリン受容体Bの機能解明
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22K16899
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
松永 麻美 京都大学, 医学研究科, 助教 (00599524)
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2022-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | 単一細胞トランスクリプトーム解析 / 支持細胞 / 有毛細胞再生 / エンドセリン受容体B２ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
哺乳類の難聴は、有毛細胞が喪失後に再生しないため、永続的となる。鳥類は支持細胞を起源として、有毛細胞が再生し、難聴が改善する。支持細胞から有毛細胞への再生機構の解明と哺乳類への応用を目的に、我々が作製した器官培養系での鳥類蝸牛有毛細胞再生モデル（Matsunaga et al., 2020) を用いて、各分化段階のサンプルを採取し、単一細胞トランスクリプトーム解析を行った。得られたRNA情報に基づきクラスター解析を行い、分化過程にある細胞群の中から、支持細胞集団を同定・抽出し、支持細胞集団のみに対して再度クラスター解析を行った。結果、ある特定の支持細胞集団にのみ高発現する特異的な分子として、エンドセリン受容体B２（EDNRB２）が抽出された。さらに、ISHと擬似時系列解析を行ったところ、EDNRB２は再生初期の支持細胞に一過性に発現上昇していることが解った。擬似時系列解析結果に基づき、擬似時間軸上での発現パターンをクラスター解析すると、EDNRB2を含むクラスターには、細胞の脱分化マーカー遺伝子が複数含まれており、擬似時間軸上の発現のタイミングも合わせて、EDNRB2も鳥類蝸牛有毛細胞再生過程において、支持細胞の脱分化に関与している分子である可能性が考えられた。次に、EDNRB2を制御している機構を探索すべく、擬似時間軸上でEDNRB2より以前に発現上昇する分子に着目したところ、TGFbシグナルの下流分子が多数検出されたことより、TGFbシグナルのEDNRB2と再生有毛細胞への影響を確認するため、TGFbシグナル阻害実験を行った。結果、TGFbシグナルを阻害すると、EDNRB2の発現は低下し、再生有毛細胞数も有意に減少することがわかった。以上から、EDNRB2は、TGFbシグナルの制御をうけて支持細胞の脱分化を誘導する可能性が考えられた。
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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
鳥類蝸牛有毛細胞再生過程のサンプルに対し、単一細胞トランスクリプトーム解析を行い、鳥類蝸牛有毛細胞再生過程における新規分子としてEDNRB2を検出した。さらに、擬似時系列解析に基づき、EDNRB2の機能として、脱分化マーカー分子である可能性が考えられた。研究計画に挙げていた、上流解析として、ATAC-Seqのサンプルをすでに提出しており、現在解析結果待ちである。
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| Strategy for Future Research Activity |
EDNRB2が脱分化マーカー候補であることを検証する目的で、発生過程におけるEDNRB2の発現をISHにて確認予定である。また、マウス蝸牛定常状態および傷害下でのEDNRB2の発現を確認予定である。
マウス蝸牛での発現解析結果に基づき ①支持細胞レポーターマウスを用いて、EDNRBの発現増強あるいは発現抑制を行い、有毛細胞再生への影響を調べる。有毛細胞傷害時でも同様に検討し再生誘導が観察されるかを検証する。② アデノ随伴ウィルスベクターによるEDNRB2の強制発現を行い、再生有毛細胞が観察されるかを検証する。
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| Causes of Carryover |
国際学会参加がオンライン参加となったため。
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