2016 Fiscal Year Annual Research Report
Elucidation of molecular mechanism of corneal epithelial stem cells using lineage tracing analysis
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26462702
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| Research Institution | Kyoto Prefectural University of Medicine |
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Principal Investigator |
中村 隆宏 京都府立医科大学, 医学(系)研究科(研究院), 准教授 (30411078)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 角膜上皮 / 上皮幹細胞 / 細胞系譜解析 / Lrig1 / 創傷治癒 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
これまでの細胞生物学的・分子生物学的な基礎研究から、角膜上皮幹細胞は角膜周辺部に位置する角膜輪部の基底層に存在すると考えられている。しかし、角膜上皮幹細胞の細胞動態や維持機構に関してはいぜん不明な点が多く、今後、組織幹細胞を用いた角膜再生医療の基盤技術開発を考える上では、その分子レベルにおける細胞動態の理解が必須である。本年度はこれまでの研究成果をもとにさらに発展させ、Tomato蛍光色素（モノカラー）で生体標識可能なLrig1遺伝子ノックインマウスを用いて、様々な創傷状態におけるLrig1（＋）角膜上皮幹細胞による細胞・組織修復機構の解明を目指し、その細胞動態の詳細を観察した。その結果、創傷範囲の大きさにより、Lrig1（＋）角膜上皮幹細胞による修復パターンが明らかに異なることがわかった。具体的には、角膜中央部における創傷では、創傷領域が小さい場合は、Lrig1(+)細胞は散在的に創傷領域内に観察されるのに対して、創傷領域が大きい場合は、Lrig1(+)細胞が連続的に細胞遊走して修復することがわかった。また角膜輪部領域の創傷では、Lrig1(+)細胞による角膜上に観察される発現パターン（streak）が明らかに乱れることがわかった。以上の結果より、Lrig1を角膜上皮幹細胞の指標とした細胞系譜解析により、角膜の定常状態のみならず、創傷過程においても、その細胞修復過程を可視化し解析することが可能となった。また、角膜輪部に存在するLrig1(+)細胞は、角膜の恒常性維持に極めて重要な細胞ソースであることがわかった。以上、Lrig1は角膜上皮における恒常性維持機構に極めて重要な役割を担っていることがあきらかとなった。
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