2012 Fiscal Year Annual Research Report
幹細胞のコンピテンシー制御による老化誘導機構の解明
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24689017
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Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
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| Research Institution | The Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
金田 勇人 独立行政法人理化学研究所, 免疫転写制御研究グループ, 上級研究員 (40528212)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 幹細胞 / 老化 / 分化 / 再生医学 / シグナル伝達 |
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| Research Abstract |
体性幹細胞は生涯にわたり細胞を供給し続け、組織恒常性の維持において重要な役割を担っている。しかしながら、老化に伴ってその分化能・自己複製能などの機能に変化が生じる、"幹細胞老化"が起こっていることが分かってきた。この幹細胞老化を制御することができれば、加齢性機能障害、免疫機能低下などの回復を通してあらゆる疾患への予防・治癒、さらには寿命延長などの効果が期待できる全く新しい再生医療技術の創生へとつながると考えらえる。そこで、体性幹細胞に共通する幹細胞老化の分子メカニズムの解明・制御し、更には幹細胞老化が個体レベルの老化現象に与える影響を明らかにすることが本研究の目的である。
初年度にあたる平成24年度は、計画していた通り、まず先行研究で見い出したコンピテンス制御機構が体性幹細胞に共通するメカニズムであるかどうかを、神経幹細胞、造血幹細胞、間葉系幹細胞を用いて確認を行った。コンピテンスを制御することによって、発生段階の進行や老化に伴い低下する特定の細胞への分化能を回復または維持できることが分かった。また、時系列的な網羅的遺伝子発現解析を行い、これらの細胞で共通して変化する、幹細胞老化に関与すると考えられる候補遺伝子群を抽出した。計画を前倒しして既にこれらの機能的スクリーニングを開始しており、幹細胞老化を制御する因子の同定を試みる。一方、コンピテンス制御を担う遺伝子の発現量制御、幹細胞老化の可視化を目的とした遺伝子改変マウスの作製をそれぞれ試みており、今後解析を行っていく。
以上のように、当初計画したとおり研究を遂行しており、来年度も計画を実行していく。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
1.幹細胞共通性の確認。2.遺伝子改変マウスの作製。3.幹細胞老化を可視化するためのコンストラクトの作製と確認。4.幹細胞老化の分子メカニズムの解明のための造血幹細胞の時系列的なCAGE解析の実施。これら4つの当初の計画について、方法を若干改善・修正した実験もあるが、全て同時並行して順調に進展させることができている。メカニズム解明のための実験は既にスクリーニングを開始しており、計画以上に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
コンピテンス制御機構が幹細胞に共通するメカニズムであるという仮説が正しいことの裏付けは得られたため、今後はその分子メカニズムの解明と制御による個体老化への影響について、計画通りに調べていく予定である。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
初年度に開始した実験の解析のため、主にランニングコストとして使用する。また、初年度は網羅的遺伝子発現解析を、バイオインフォマティクス研究者からの助言によりCAGEではなくMicroarrayで行ったため、基金分1,700,000円は使用しなかった。これは今後幹細胞老化を制御した細胞の遺伝子発現解析に使用する。
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