Elucidation of a morphogenic mechanism via Delta-Notch signaling pathway - an in vivo examination of a mathematical prediction on biliary formation

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 22K20734
• Research Category: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: 0802:Biomedical structure and function and related fields
• Research Institution: University of Tsukuba
• Principal Investigator: Yoshihara Masaharu 筑波大学, 医学医療系, 助教 (60963618)
• Project Period (FY): 2022-08-31 – 2024-03-31
• Keywords: Notchシグナル / 遺伝子組換えマウス / シングルセル解析 / エピジェネティクス / バイオインフォーマティクス / 組織学 / 解剖学

Outline of Final Research Achievements

In the present study, I tried to visualize Notch signaling in vivo and to elucidate the mechanism of intrahepatic biliary development. I published one English peer-reviewed review paper to summarize the methodology of Notch signaling visualization and showcased two examples using the kidney and testis in two English peer-reviewed original paper. In addition, I carried out single-cell ATAC seq analysis and reported the epigenetic regulation of Notch signaling and barrier function of hematopoietic cells in the spread of Notch signaling in the developing liver.

Free Research Field

発生生物学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では、肝臓の中にある胆管が形成される仕組みとして、Notchシグナル経路に着目した。具体的には、マウスの中で、Notchシグナルを受容する細胞を可視化して同定する技術の確立を目指した。実際、この可視化技術の詳細、並びに、腎臓や精巣においてこの可視化技術が有効であることを論文で報告した。さらに、特定の細胞（門脈とよばれる肝臓内の静脈に隣接した未分化な細胞）だけがNotchシグナルを受容して、胆管になっていく仕組みとして、Notchシグナルを構成する遺伝子の発現が分子レベルで制御されていることや、肝臓の中の造血細胞がNotchシグナルの伝播を空間的に阻害することも別の論文で報告した。