2016 Fiscal Year Annual Research Report
Mechanism of self-replication and aging in renal stem cells
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26461212
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| Research Institution | Gunma University |
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Principal Investigator |
前嶋 明人 群馬大学, 大学院医学系研究科, 准教授 (70431707)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 尿細管再生 / 腎幹細胞 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、Doxycycline（DOX）誘導Histone 2B-GFPマウスを用いて腎幹細胞をGFP標識し、その増殖・分化様式を検討した。このマウスは、DOX処理により、Histone 2Bを発現している細胞（細胞分裂している細胞）がGFP標識される。したがって、DOXによるOn （Pulse）とOff（Chase）を行うことにより、細胞分裂の非常に遅い腎幹細胞をGFP標識することが可能となる。
まず、GFP標識腎幹細胞を効率よく検出できる条件（Doxycyclineの容量、Pulse期間、Chase期間など）を検討した。さらに、各種ネフロンマーカーとの2重染色を行ったところ、GFP陽性腎幹細胞は主に近位尿細管に存在することが判明した。
次に、DOXのPulse/Chase処理を行った後、虚血・再灌流障害を誘導し急性腎不全モデルを作成した。GFP陽性腎幹細胞は障害後、活発に分裂・増殖し、尿細管再生に大きく貢献する細胞集団であることが分かった。さらに、分裂途中または分裂直後の２つのGFP陽性細胞を観察すると、GFP蛍光強度は不均等に分布していたことから、幹細胞に特徴的な非対称性分裂の存在が示唆された。
腎幹細胞の自己複製能と老化の関連を調べるため、7週齢と20ヶ月齢のDOX誘導Histone 2B-GFPマウスにDOXのPulse/Chaseを行い、GFP陽性腎幹細胞の数と局在を比較した。その結果、7週齢と比較し20ヶ月齢マウスでは有意にGFR陽性腎幹細胞数が減少していた。また、GFP陽性腎幹細胞の多いネフロンと少ないネフロンが存在しており、ネフロン単位での老化現象が示唆された。
以上の結果より、GFP陽性腎幹細胞の活性化は、腎再生医療において有力なアプローチと考えられた。
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