2018 Fiscal Year Annual Research Report
PI3Kシグナルと幹細胞動態の階層的数理解析による自己組織化機構の解明
Publicly Offered Research
| Project Area | Integrative understanding of biological signaling networks based on mathematical science |
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| Project/Area Number |
17H05997
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| Research Institution | Tokyo Medical and Dental University |
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Principal Investigator |
難波 大輔 東京医科歯科大学, 難治疾患研究所, 准教授 (10380255)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 表皮角化幹細胞 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度に作製したPI3Kシグナルを定量的に可視化するプローブ(AktPH-mCherry)をヒト表皮角化細胞にレンチウイルスベクターを用いて発現させたところ、増殖能の高いヒト表皮角化細胞と増殖能の低いヒト表皮角化細胞で、その発現分布に違いが確認された。そこで、ヒト表皮角化細胞においてPI3Kシグナルを活性化する細胞増殖因子について解析を行ったところ、ある増殖因子を同定することができた。この増殖因子は、実際に表皮角化細胞動態に大きく影響を与えることを確認した。また、昨年度に開発した培養表皮シート形成のシミュレーションに、今回同定した細胞増殖因子の作用を加えたところ、培養表皮シートの各層の細胞密度や厚みに違いが見出された。このシミュレーション結果に基づき、細胞培養実験を行ったところ、予測通りに細胞増殖因子を加えた場合に、培養表皮シートの各層の細胞密度や厚みに顕著な違いを見出すことができた。さらにこの細胞増殖因子が細胞動態に影響を与える機構について、解析を行ったところ、その増殖因子の下流で細胞動態に影響を与える因子を同定することができた。また、その分子の発現動態を定量解析を行い、発現動態モデルを作製することに成功した。以上の結果から、ヒト表皮角化幹細胞動態に影響を与える分子の発現動態から、個々の幹細胞動態変化、さらには、細胞間相互作用によって培養表皮シートが形成されるすべての過程、すなわち、分子→細胞→組織（多細胞）の階層横断的な現象を、数理的に理解することが可能となった。
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| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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