| Project/Area Number |
22K15111
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 44010:Cell biology-related
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
Nakayama Shogo 国立研究開発法人理化学研究所, 生命機能科学研究センター, 基礎科学特別研究員 (50917747)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
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| Keywords | 気管 / 間充織 / scRNA-seq / 多様性 / 分化 / 細胞間相互作用 / 形態形成 / シングルセルRNAシークエンス / 細胞多様性 / 気管間充織 / 細胞分化 |
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| Outline of Research at the Start |
気管間充織において軟骨組織は特徴的な縞状パターンを形成するが、このパターンを生み出す仕組みには多くの細胞生物学的な疑問が含まれている。これまでに気管間充織の発生異常が、縞状パターン形成の消失につながることがわかっている。その発生過程では、間充織細胞の多様な細胞種への分化が重要であり、気管間充織における細胞の多様性獲得プロセスの理解が軟骨の縞状パターンの形成原理の解明に必要である。本研究では、気管組織の1細胞網羅的トランスクリプトーム解析で得られた結果の解析やそれらの検証実験を行い、軟骨の縞状パターンの形成原理を理解するために重要である気管間充織の細胞多様性獲得機構の解明を目指す。
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| Outline of Final Research Achievements |
In this research, we investigate the transcriptional dynamics of tracheal mesenchyme patterning at single-cell resolution. The single-cell transcriptome of trachea staged between 11.5 and 14.5 days of gestation provides a global view of tracheal developmental processes during the cartilaginous patterning. The network-based computational methods for single-cell sequencing analysis that predict lineage specification process, and lineage tracing experiments identify Sox9+ progenitor, which can be differentiated into tracheal chondrocyte and fibroblast before periodically patterned. These finding provides the knowledge regarding the lineage specification process of tracheal mesenchyme.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
気管の管状構造は生命を維持に必要な呼吸を行うための空気の通り道として重要な役割を持つ。そのような重要性にもかかわらず、気管間充織の形態形成機構に関する知見は非常に乏しい。今回の研究成果において、我々は、気管を構成する間充織細胞集団を同定し、どのようなメカニズムで、多様性を生み出すのかに関する知見を得た。これらの知見は、今後、気管形成異常の先天性疾患の理解や治療法の確立に役立つのみならず、多数の臓器形態異常に関する理解を深めると考えられる。
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